Vertically oriented iron oxide films produced by hydrothermal process: Effect of thermal treatment on the physical chemical properties

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 4, Issue 10, 2012, Pages 5515-5523

  Ferraz, Lucas C C ^a   Carvalho, Waldemir M ^a   Criado, Denise ^a   Souza, Flavio L ^a,b  

^a UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC   (Brazil)

^b NONE   (Brazil)

Author keywords

1D nanostructure; hydrothermal process; iron oxide; thermal treatment; water oxidation; XANES

Indexed keywords

CHEMICALS REMOVAL (WATER TREATMENT); HEAT TREATMENT; HEMATITE; IRON METALLOGRAPHY; IRON OXIDES; LIGHT ABSORPTION; NANORODS; SUBSTRATES; X RAY ABSORPTION; X RAY ABSORPTION NEAR EDGE STRUCTURE SPECTROSCOPY;

1-D NANOSTRUCTURES; ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS; HYDROTHERMAL CONDITIONS; HYDROTHERMAL PROCESS; PHYSICAL CHEMICAL PROPERTY; WATER OXIDATION; X-RAY ABSORPTION NEAR-EDGE STRUCTURE SPECTRA; XANES;

OXIDE FILMS;

EID: 84867772853     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am301425e     Document Type: Article

References (83)

1. Grimes, C. A.; Varghese, O. K.; Ranjan, S., Light, water, hydrogen: the solar generation of hydrogen by water photoelectrolysis, Springer Verlag: Berlin, 2008.
2. Walter, M. G.; Warren, E. L.; McKone, J. R.; Boettcher, S. W.; Mi, Q.; Santori, E. A.; Lewis, N. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6446-6473
3. Cook, T. R.; Dogutan, D. K.; Reece, S. Y.; Surendranath, Y.; Teets, T. S.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2010, 110, 6474-6502
4. Katz, M. J.; Riha, S. C.; Jeong, N. C.; Martinson, A. B. F.; Farha, O. K.; Hupp, J. T. Coord. Chem. Rev. 2012, 10.1016/j.ccr.2012.06.017
5. Maeda, K. J. Photochem. Photobiol. C 2011, 12, 237-268
6. Kronawitter, C. X.; Vayssieres, L.; Shen, S.; Guo, L.; Wheeler, D. A.; Zhang, J. Z.; Antounf, B. R.; Mao, S. S. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3889
7. Valdés, A.; Brillet, J.; Gratzel, M.; Gudmundsdóttir, H.; Hansen, H. A.; Jónsson, H.; Klupfel, P.; Kroes, G.; Le Formal, F.; Man, I. C.; Martins, R. S.; Nrskov, J. K.; Rossmeisl, J.; Sivula, K.; Vojvodic, A.; Zach, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 49-70
8. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37-38
9. Boddy, P. J. J. Electrochem. Soc. 1968, 115, 199
10. Navarro, R. M.; Alvarez-Galvan, M. C.; Villoria de la Mano, J. A.; Al-Zahrani, S. M.; Fierro, J. L. G. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1865-1882
11. Henderson, M. A. Surf. Sci. Rep. 2011, 66, 185-297
12. Osterloh, F. E. Chem. Mater. 2008, 20, 35-54
13. Van de Krol, R.; Liang, Y. Q.; Schoonman, J. J. Mater. Chem. 2008, 18, 2311-2320
14. Alexander, B. D.; Kulesza, P. J.; Rutkowska, L.; Solarska, R.; Augustynski, J. J. Mater. Chem. 2008, 18, 2298-2303
15. Shankar, K.; Basham, J. I.; Allam, N. K.; Varghese, O. K.; Mor, G. K.; Feng, X. J.; Paulose, M.; Seabold, J. A.; Choi, K. S.; Grimes, C. A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6327-6359
16. Vayssieres, L. On Solar Hydrogen & Nanotechnology; John Wiley & Sons: New York, 2009.
17. Maeda, K.; Domen, K. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1 (18) 2655-2661
18. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. C 2012, 116 (22) 11849-11851
19. Kennedy, J.; Frese, K. J. Electrochem. Soc. 1978, 125, 709-714
20. Balberg, I.; Pinch, H. J. Magn. Magn. Mater. 1978, 7, 12-15
21. Nozik, A. J.; Memming, R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13061-13078
22. Souza, F. L.; Lopes, K. P.; Longo, E; Leite, E. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 1215-1219
23. Souza, F. L.; Lopes, K. P.; Longo, E.; Leite, E. R. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 362-368
24. Gon̈alves, R. H.; Lima, B. H. R.; Leite, E. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6012-6019
25. Sivula, K.; Zboril, R.; Le Formal, F.; Robert, R.; Weidenkaff, A.; Tucek, J.; Frydrych, J.; Gratzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132 (21) 7436-7444
26. Brillet, J.; Gratzel, M.; Sivula, K. Nano Lett. 2010, 10, 4155-4160
27. Kay, A.; Cesar, I.; Gratzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15714
28. Cesar, I.; Kay, A.; Martinez, J. A. G.; Gratzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4582
29. Glasscock, J. A.; Barnes, P. R. F.; Plumb, I. C.; Savvides, N. J. Phys.Chem. C 2007, 111, 16477-16488
30. Tilley, S. D.; Cornuz, M.; Sivula, K.; Gratzel, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6405-6408
31. Hisatomi, T.; Brillet, J.; Cornuz, M.; Le Formal, F.; Tetreault, N.; Sivula, K.; Gratzel, M. Faraday Discuss. 2012, 155, 223-232
32. Hisatomi, T.; Dotan, H.; Stefik, M.; Sivula., K.; Rothschild, A.; Gratzel, M.; Mathews, N. Adv. Mater. 2012, 24, 2699-2702
33. Vayssieres, L.; Beermann, N.; Lindquist, S. E.; Hagfeldt, A. Chem. Mater. 2001, 13 (2) 233-235
34. Morrish, R.; Rahman, M.; Don MacElroy, J. M.; Wolden, C. A. ChemSusChem 2011, 4, 474-479
35. Bora, D. K.; Braun, A.; Erni, R.; Fortunato, G.; Graule, T.; Constable, E. C. Chem. Mater. 2011, 23 (8) 2051-2061
36. Carvalho, V. A. N.; Luz, R. A. S.; Lima, B.; Leite, E. R.; Crespilho, F. N.; Souza, F. L. J. Power Sources 2012, 205, 525-529
37. Ling, Y.; Wang, G.; Reddy, J.; Wang, C.; Zhang, J. Z.; Li, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 4074-4079
38. Bockris, J. O.; Huq, A. Proc. R. Soc. Lond. A 1956, 237, 277-296
39. Zhong, D. K.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4202-4207
40. Lutterman, D. A.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3838-3839
41. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072-1075
42. Steinmiller, E. M. P.; Choi, K. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 20633-20636
43. Trasatti, S. In The Electrochemistry of Novel Materials; VCH Publishers: New York, 1994.
44. Nakau, T. Jpn. J. Phys. Soc. 1960, 15, 727
45. Benjelloun, D.; Bonnet, J. P.; Doumerc, J. P.; Launay, J. C.; Onillon, M.; Hagenmuller, P. Mater. Chem. Phys. 1984, 10, 503
46. Cornuz, M.; Gratzel, M.; Kevin, S. Chem. Vap. Deposition 2010, 16, 291-295
47. Bora, D. K.; Braun, A.; Erat, S.; Safonova, O.; Graule, T.; Constable, E. C. Curr. Appl. Phys. 2012, 12 (3) 817-825
48. Lin, K.; Wang, Z.; Chowdhury, S.; Adhikari, A. K. Thin Solid Films 2009, 517, 5192-5196
49. Chen, L. X.; Liu, T.; Thurnauer, M. C.; Csencsits, R.; Rajh, T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 8539-8546
50. Glatzel, P.; Mirone, A.; Eeckhout, S. G.; Sikora, M. Phys. Rev. B 2008, 77, 115133
51. Grunes, L. A. Phys. Rev. B 1982, 27 (4) 2111-2131
52. Canepa, P.; Schofield, E.; Chadwick, A. V.; Alfredsson, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 12826-12834
53. Modrow, H.; Bucher, S.; Rehr, J. J.; Ankudinov, A. L. Phys. Rev. B 2003, 67, 035123
54. Bair, R. A.; Goddard, W. A. Phys. Rev. B 1980, 22, 2767
55. Park, T.; Sambasivan, S.; Fischer, D. A.; Yoon; Misewich, W. J. A.; Wong, S. S. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 10359-10369
56. Beermann, N.; Vayssieres, L.; Lindquist, S. E.; Hagfeldt, A. J. Electrochem. Soc. 2000, 147 (7) 2456-2461
57. Mohapatra, S. K.; Misra, M.; Mahajan, V. K.; Raja, K. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8677-8685
58. Cole, B.; Marsen, B.; Miller, E.; Yan, Y.; To, B.; Jones, K.; Al-Jassim, M. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5213-5220
59. Miller, E. L.; Paluselli, D.; Marsen, B.; Rocheleau, R. E. Thin Solid Films 2004, 466, 307-313
60. Mor, G. K.; Varghese, O. K.; Paulose, M.; Shankar, K.; Grimes, C. A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 2011-2075
61. Dghoughi, L.; Elidrissi, B.; Berne'de, C.; Addou, M.; Lamrani, M. A.; Regragui, M.; Erguig, H. Appl. Surf. Sci. 2006, 253, 1823-1829
62. Leng, W. H.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. J. Phys. Chem. B 2005, 109 (31) 15008-15023
63. Van de Krol, R.; Gratzel, M. Photoelectrochemical Hydrogen Production; Springer Verlag: Berlin, 2012, 102.
64. Bisquert, J.; Fabregat-Santiago, F.; Mora-Seró, I.; Garcia-Belmonte, G.; Barea, E. M.; Palomares, E. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 684-698
65. Cummings, C. Y.; Bonné, M. J.; Edler, K. J.; Helton, M.; Mckee, A.; Marken, F. Electrochem. Commun. 2008, 10 (11) 1773-1776
66. Bora, D. K.; Braun, A.; Erat, S.; Ariffin, A. K.; Romy, L.; Sivula, K.; Gratzel, M.; Graule, T.; Constable, E. J. Phys. Chem. C 2011, 5619-5625
67. Klahr, B.; Gimenez, S.; Fabregat-Santiago, F.; Hamann, T.; Bisquert, J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (9) 4294-4302
68. Drissi, S. H.; Abdelmoula, R. M.; Génin, J. M. R. Corros. Sci. 1995, 37 (12) 2025-2041
69. Berverskog, B.; Puigdomenech, I. Corros. Sci. 1996, 38, 2121-2135
70. Levine, S.; Smith, A. L. Discuss. Faraday Soc. 1971, 52, 290-301
71. Healy, T. W.; White, L. R. Adv. Colloid Interface Sci. 1978, 9, 303-345
72. Klahr, B. M.; Hamann, T. W. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8393-8399
73. McGregor, K. G.; Calvin, M.; Otvos, J. W. J. Appl. Phys. 1979, 50 (1) 369-373
74. Kennedy, J. H.; Frese, K. W. J. Electrochem. Soc. 1978, 125 (5) 723-726
75. Launay, J. C.; Horowitz, G. J. Cryst. Growth 1982, 57 (1) 118-124
76. Anderman, M.; Kennedy, J. H. J. Electrochem. Soc. 1984, 131 (1) 21-26
77. Randriamahazaka, H.; Fabregat-Santiago, F.; Zaban, A.; García-Canãdas, J.; Garcia-Belmonte, G.; Bisquert, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1827
78. Jamnik, J.; Maier, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1668
79. Bisquert, J.; Garcia-Belmonte, G.; García-Canãdas, J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6726
80. Dau, H.; Limberg, C.; Reier, T.; Risch, M.; Roggan, S.; Strasser, P. ChemCatChem 2010, 2, 724
81. Conway, B. E.; Tilak, B. V. Adv. Catal.; Academic Press: New York, 1992; Vol. 38, p 1.
82. Trainor, T. P.; Chaka, A. M.; Eng, P. J.; Newville, M.; Waychunas, G. A.; Catalano, J. G.; Brown, G. E., Jr. Surf. Sci. 2004, 573, 204
83. Klahr, B.; Gimenez, S.; Fabregat-Santiago, F.; Bisquert, J.; Hamann, T. W. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7626