Visible-light photooxidation of water to oxygen at hybrid TiO 2-polyheptazine photoanodes with photodeposited Co-Pi (CoO x) cocatalyst

ChemPhysChem

Volumn 13, Issue 12, 2012, Pages 3018-3024

  Bledowski, Michal ^a   Wang, Lidong ^a   Ramakrishnan, Ayyappan ^a   Bétard, Angélique ^a   Khavryuchenko, Oleksiy V ^b   Beranek, Radim ^a  

^a RUHR UNIVERSITY BOCHUM   (Germany)

^b TARAS SHEVCHENKO NATIONAL UNIVERSITY OF KYIV   (Ukraine)

Author keywords

energy conversion; organic inorganic hybrid composites; photochemistry; photooxidation; water splitting

Indexed keywords

CATALYTIC OXIDATION; ENERGY CONVERSION; IRRADIATION; LIGHT; NANOCRYSTALS; ORGANIC-INORGANIC MATERIALS; OXYGEN; PHOTOCHEMICAL REACTIONS; PHOTOOXIDATION; SURFACE STRUCTURE; TITANIUM DIOXIDE;

HYBRID PHOTOELECTRODES; NANOCRYSTALLINE TIO2; ORGANIC-INORGANIC HYBRID COMPOSITES; PHOTOCONVERSION EFFICIENCY; PHOTOGENERATED CHARGE; VISIBLE LIGHT PHOTOOXIDATION; VISIBLE-LIGHT IRRADIATION; WATER SPLITTING;

COBALT COMPOUNDS;

EID: 84865229040     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201200071     Document Type: Article

References (72)

1. N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729-15735
2. V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, ChemSusChem 2008, 1, 26-58.
3. O. Khaselev, J. A. Turner, Science 1998, 280, 425-427
4. A. B. Murphy, P. R. F. Barnes, L. K. Randeniya, I. C. Plumb, I. E. Grey, M. D. Horne, J. A. Glasscock, Int. J. Hydrogen Energy 2006, 31, 1999-2017
5. R. van de Krol, Y. Liang, J. Schoonman, J. Mater. Chem. 2008, 18, 2311-2320
6. Z. Chen, T. F. Jaramillo, T. G. Deutsch, A. Kleiman-Shwarsctein, A. J. Forman, N. Gaillard, R. Garland, K. Takanabe, C. Heske, M. Sunkara, E. W. McFarland, K. Domen, E. L. Miller, J. A. Turner, H. N. Dinh, J. Mater. Res. 2010, 25, 3-16
7. K. Rajeshwar, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1301-1309
8. B. Kaiser, W. Jaegermann, S. Fiechter, H. J. Lewerenz, Bunsen-Magazin 2011, 13, 104-111.
9. A. J. Bard, M. A. Fox, Acc. Chem. Res. 1995, 28, 141-145
10. M. G. Walter, E. L. Warren, J. R. McKone, S. W. Boettcher, Q. Mi, E. A. Santori, N. S. Lewis, Chem. Rev. 2010, 110, 6446-6473.
11. A. Heller, Acc. Chem. Res. 1981, 14, 154-162.
12. H. J. Lewerenz, C. Heine, K. Skorupska, N. Szabo, T. Hannappel, T. Vo-Dinh, S. A. Campbell, H. W. Klemm, A. G. Munoz, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 748-760.
13. S. Licht, B. Wang, S. Mukerji, T. Soga, M. Umeno, H. Tributsch, Int. J. Hydrogen Energy 2001, 26, 653-659.
14. H. Dau, C. Limberg, T. Reier, M. Risch, S. Roggan, P. Strasser, ChemCatChem 2010, 2, 724-761.
15. R. Eisenberg, H. B. Gray, Inorg. Chem. 2008, 47, 1697-1699
16. T. A. Betley, Q. Wu, T. Van Voorhis, D. G. Nocera, Inorg. Chem. 2008, 47, 1849-1861
17. J. Tang, J. R. Durrant, D. R. Klug, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13885-13891
18. A. Imanishi, T. Okamura, N. Ohashi, R. Nakamura, Y. Nakato, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11569-11578.
19. J. Rossmeisl, Z. W. Qu, H. Zhu, G. J. Kroes, J. K. Norskov, J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 83-89
20. A. Valdés, Z. W. Qu, G. J. Kroes, J. Rossmeisl, J. K. Nørskov, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9872-9879
21. M. T. M. Koper, J. Electroanal. Chem. 2011, 660, 254-260.
22. A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37-38
23. H. H. Kung, H. S. Jarrett, A. W. Sleight, A. Ferretti, J. Appl. Phys. 1977, 48, 2463-2469
24. M. A. Butler, J. Appl. Phys. 1977, 48, 1914-1920
25. D. E. Scaife, Solar Energy 1980, 25, 41-54
26. C. Jorand Sartoretti, B. D. Alexander, R. Solarska, I. A. Rutkowska, J. Augustynski, R. Cerny, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13685-13692
27. A. Kay, I. Cesar, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15714-15721
28. K. Rajeshwar, J. Appl. Electrochem. 2007, 37, 765-787
29. B. Yang, Y. Zhang, E. Drabarek, P. R. F. Barnes, V. Luca, Chem. Mater. 2007, 19, 5664-5672
30. I. Cesar, K. Sivula, A. Kay, R. Zboril, M. Grätzel, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 772-782
31. R. Solarska, A. Królikowska, J. Augustyński, Angew. Chem. 2010, 122, 8152-8155
32. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 7980-7983
33. K. G. Upul Wijayantha, S. Saremi-Yarahmadi, L. M. Peter, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 5264-5270.
34. R. Beranek, Adv. Phys. Chem. 2011, DOI:.
35. M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338-344
36. B. D. Alexander, P. J. Kulesza, I. Rutkowska, R. Solarska, J. Augustynski, J. Mater. Chem. 2008, 18, 2298-2303.
37. K. Maeda, M. Higashi, B. Siritanaratkul, R. Abe, K. Domen, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12334-12337.
38. W. J. Youngblood, S.-H. A. Lee, Y. Kobayashi, E. A. Hernandez-Pagan, P. G. Hoertz, T. A. Moore, A. L. Moore, D. Gust, T. E. Mallouk, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 926-927.
39. H. Tributsch, J. Solid State Electrochem. 2009, 13, 1127-1140.
40. W. J. Youngblood, S.-H. A. Lee, K. Maeda, T. E. Mallouk, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1966-1973.
41. M. Bledowski, L. Wang, A. Ramakrishnan, O. V. Khavryuchenko, V. D. Khavryuchenko, P. C. Ricci, J. Strunk, T. Cremer, C. Kolbeck, R. Beranek, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 21511-21519
42. L. Wang, M. Bledowski, A. Ramakrishnan, R. Beranek, ECS Trans. 2011, 35, 173-182
43. L. Wang, M. Bledowski, A. Ramakrishnan, D. König, A. Ludwig, R. Beranek, J. Electrochem. Soc., accepted.
44. R. Beranek, H. Kisch, Electrochem. Commun. 2007, 9, 761-766
45. R. Beranek, H. Kisch, Photochem. Photobiol. Sci. 2008, 7, 40-48
46. R. Beranek, J. M. Macak, M. Gärtner, K. Meyer, P. Schmuki, Electrochim. Acta 2009, 54, 2640-2646
47. D. Mitoraj, H. Kisch, Angew. Chem. 2008, 120, 10123-10126
48. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9975-9978
49. D. Mitoraj, H. Kisch, Chem. Eur. J. 2010, 16, 261-269.
50. M. Döblinger, B. V. Lotsch, J. Wack, J. Thun, J. Senker, W. Schnick, Chem. Commun. 2009, 1541-1543
51. L. Seyfarth, J. Seyfarth, B. V. Lotsch, W. Schnick, J. Senker, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2227-2237.
52. Y. Wang, X. Wang, M. Antonietti, Angew. Chem. 2012, 124, 70-92
53. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 68-89.
54. X. Wang, K. Maeda, A. Thomas, K. Takanabe, G. Xin, J. M. Carlsson, K. Domen, M. Antonietti, Nat. Mater. 2009, 8, 76-80.
55. A. Harriman, I. J. Pickering, J. M. Thomas, P. A. Christensen, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1988, 84, 2795-2806.
56. M. W. Kanan, D. G. Nocera, Science 2008, 321, 1072-1075
57. M. W. Kanan, Y. Surendranath, D. G. Nocera, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 109-114.
58. Y. Surendranath, M. W. Kanan, D. G. Nocera, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16501-16509.
59. M. W. Kanan, J. Yano, Y. Surendranath, M. Dinca, V. K. Yachandra, D. G. Nocera, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13692-13701.
60. J. G. McAlpin, Y. Surendranath, M. Dinca, T. A. Stich, S. A. Stoian, W. H. Casey, D. G. Nocera, R. D. Britt, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6882-6883.
61. L.-P. Wang, T. Van Voorhis, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2200-2204.
62. E. M. P. Steinmiller, K.-S. Choi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 20633-20636.
63. J. A. Seabold, K.-S. Choi, Chem. Mater. 2011, 23, 1105-1112.
64. D. K. Zhong, D. R. Gamelin, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4202-4207
65. K. J. McDonald, K.-S. Choi, Chem. Mater. 2011, 23, 1686-1693
66. D. K. Zhong, M. Cornuz, K. Sivula, M. Grätzel, D. R. Gamelin, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1759-1764
67. J. Sun, D. K. Zhong, D. R. Gamelin, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1252-1261.
68. M. Barroso, A. J. Cowan, S. R. Pendlebury, M. Grätzel, D. R. Klug, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14868-14871.
69. T. Bredow, K. Jug, Theor. Chem. Acc. 2005, 113, 1-14.
70. L. M. Abrantes, L. M. Peter, J. Electroanal. Chem. Interf. Electrochem. 1983, 150, 593-601
71. L. M. Peter, Chem. Rev. 1990, 90, 753-769.
72. S. R. Pendlebury, M. Barroso, A. J. Cowan, K. Sivula, J. Tang, M. Grätzel, D. Klug, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2011, 47, 716-718.