Adsorbate-induced modification of surface electronic structure: Pyrocatechol adsorption on the anatase TiO 2 (101) and rutile TiO 2 (110) surfaces

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 44, 2012, Pages 23515-23525

  Syres, Karen L ^a   Thomas, Andrew G ^a   Flavell, Wendy R ^a   Spencer, Ben F ^a   Bondino, Federica ^b   Malvestuto, Marco ^c   Preobrajenski, Alexei ^d   Grätzel, Michael ^e  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

^b LABORATORIO TASC   (Italy)

^c SINCROTRONE TRIESTE   (Italy)

^d LUND UNIVERSITY   (Sweden)

^e Faculty of Basic Sciences   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANATASE TIO; CARBON K-EDGE; COMPUTATIONAL MODEL; FINAL-STATE EFFECTS; NEAR EDGE X RAY ABSORPTION FINE STRUCTURE; ORBITALS; PHENYL RINGS; PHOTOINJECTION; RUTILE TIO; SURFACE ELECTRONIC STRUCTURES; SURFACE NORMALS; TIO; UNOCCUPIED STATE;

ADSORPTION; CARBON; ELECTRONIC STRUCTURE; MOLECULES; OXIDE MINERALS; PHOTOEMISSION;

TITANIUM DIOXIDE;

EID: 84868692707     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp308614k     Document Type: Article

References (61)

1. Chen, Z. Y.; Hu, Y.; Liu, T. C.; Huang, C. L.; Jeng, T. S. Thin Solid Films 2009, 517, 4998-5000
2. O' Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737-740
3. Tengvall, P.; Lundstrom, I. Clin. Mater. 1992, 9, 115-134
4. Paz, Y.; Luo, Z.; Rabenberg, L.; Heller, A. J. Mater. Res. 1995, 10, 2842-2848
5. Chen, W. J.; Tsai, P. J.; Chen, Y. C. Small 2008, 4, 485-491
6. Lee, H.; Scherer, N. F.; Messersmith, P. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 12999-13003
7. Liu, J. Q.; de la Garza, L.; Zhang, L. G.; Dimitrijevic, N. M.; Zuo, X. B.; Tiede, D. M.; Rajh, T. Chem. Phys. 2007, 339, 154-163
8. Thomas, A.; Syres, K. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4207-4217
9. Nazeeruddin, M. K.; Kay, A.; Rodicio, I.; Humphrybaker, R.; Muller, E.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Gratzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382-6390
10. Fillinger, A.; Soltz, D.; Parkinson, B. A. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A1146-A1156
11. Gong, X. Q.; Selloni, A.; Batzill, M.; Diebold, U. Nat. Mater. 2006, 5, 665-670
12. He, Y. B.; Dulub, O.; Cheng, H. Z.; Selloni, A.; Diebold, U. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 4
13. Li, S. C.; Losovyj, Y.; Diebold, U. Langmuir 2011, 27, 8600-8604
14. Liu, L. M.; Li, S. C.; Cheng, H. Z.; Diebold, U.; Selloni, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7816-7823
15. Hengerer, R.; Bolliger, B.; Erbudak, M.; Grätzel, M. Surf. Sci. 2000, 460, 162-169
16. Hengerer, R.; Kavan, L.; Krtil, P.; Gratzel, M. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 1467-1472
17. Syres, K.; Thomas, A.; Bondino, F.; Malvestuto, M.; Grätzel, M. Langmuir 2010, 26, 14548-14555
18. Thomas, A.; Syres, K. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 171603
19. Thomas, A. G.; Flavell, W. R.; Chatwin, C.; Rayner, S.; Tsoutsou, D.; Kumarasinghe, A. R.; Brete, D.; Johal, T. K.; Patel, S.; Purton, J. Surf. Sci. 2005, 592, 159-168
20. Thomas, A. G.; Flavell, W. R.; Kumarasinghe, A. R.; Mallick, A. K.; Tsoutsou, D.; Smith, G. C.; Stockbauer, R.; Patel, S.; Grätzel, M.; Hengerer, R. Phys. Rev. B 2003, 67, 035110
21. Lotnyk, A.; Senz, S.; Hesse, D. Thin Solid Films 2007, 515, 3439-3447
22. Ong, C. K.; Wang, S. J. Appl. Surf. Sci. 2001, 185, 47-51
23. Herman, G. S.; Gao, Y. Thin Solid Films 2001, 397, 157-161
24. Diebold, U. Surf. Sci. Rep. 2003, 48, 53-229
25. Bikondoa, O.; Pang, C. L.; Ithnin, R.; Muryn, C. A.; Onishi, H.; Thornton, G. Nat. Mater. 2006, 5, 189-192
26. Duncan, W. R.; Prezhdo, O. V. Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 143-184
27. Persson, P.; Bergstrom, R.; Lunell, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10348-10351
28. Creutz, C.; Chou, M. H. Inorg. Chem. 2008, 47, 3509-3514
29. Schnadt, J.; Bruhwiler, P. A.; Patthey, L.; O'Shea, J. N.; Sodergren, S.; Odelius, M.; Ahuja, R.; Karis, O.; Bassler, M.; Persson, P. Nature 2002, 418, 620-623
30. Duncan, W. R.; Prezhdo, O. V. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 365-373
31. Gundlach, L.; Ernstorfer, R.; Willig, F. Phys. Rev. B 2006, 74
32. Redfern, P. C.; Zapol, P.; Curtiss, L. A.; Rajh, T.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11419-11427
33. Rodriguez, R.; Blesa, M. A.; Regazzoni, A. E. J. Colloid Interface Sci. 1996, 177, 122-131
34. Li, S. C.; Wang, J. G.; Jacobson, P.; Gong, X. Q.; Selloni, A.; Diebold, U. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 980-984
35. Thomas, A. G.; Flavell, W. R.; Kumarasinghe, A. R.; Mallick, A. K.; Tsoutsou, D.; Smith, G. C.; Stockbauer, R.; Patel, S.; Grätzel, M.; Hengerer, R. Phys. Rev. B 2003, 67
36. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Gaussian 03, Revision B.04; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
37. Hermann, K.; Pettersson, L. StoBe-deMon SOFTWARE, Stockholm-Berlin version 2.2 of deMon, 2006.
38. Ben Taylor, J.; Mayor, L. C.; Swarbrick, J. C.; O'Shea, J. N.; Schnadt, J. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16646-16655
39. Mayor, L. C.; Taylor, J. B.; Magnano, G.; Rienzo, A.; Satterley, C. J.; O'Shea, J. N.; Schnadt, J. J. Chem. Phys. 2008, 129, 114701
40. Patthey, L.; Rensmo, H.; Persson, P.; Westermark, K.; Vayssieres, L.; Stashans, A.; Petersson, A.; Bruhwiler, P. A.; Siegbahn, H.; Lunell, S. J. Chem. Phys. 1999, 110, 5913-5918
41. Johansson, E. M. J.; Plogmaker, S.; Walle, L. E.; Scholin, R.; Borg, A.; Sandell, A.; Rensmo, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15015-15020
42. Weinhold, M.; Soubatch, S.; Temirov, R.; Rohlfing, M.; Jastorff, B.; Tautz, F. S.; Doose, C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23756-23769
43. Jacobson, P.; Li, S. C.; Wang, C.; Diebold, U. J. Vac. Sci. Technol. B 2008, 26, 2236-2240
44. Armitage, D. A.; Grant, D. M. Mater. Sci. Eng., A 2003, 349, 89-97
45. Bertoti, I.; Mohai, M.; Sullivan, J. L.; Saied, S. O. Appl. Surf. Sci. 1995, 84, 357-371
46. Yim, C. M.; Pang, C. L.; Thornton, G. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 036806
47. Wang, L. Q.; Shultz, A. N.; Baer, D. R.; Engelhard, M. H. J. Vac. Sci. Technol., A 1996, 14, 1532-1538
48. Thomas, A. G.; Flavell, W. R.; Mallick, A. K.; Kumarasinghe, A. R.; Tsoutsou, D.; Khan, N.; Chatwin, C.; Rayner, S.; Smith, G. C.; Stockbauer, R. L. Phys. Rev. B 2007, 75, 035105
49. Henrich, V. E.; Cox, P. A. The Surface Science of Metal Oxides; Cambridge University Press: Cambridge, 1994.
50. Thompson, T. L.; Yates, J. T. Chem. Rev. 2006, 106, 4428-4453
51. Ganduglia-Pirovano, M. V.; Hofmann, A.; Sauer, J. Surf. Sci. Rep. 2007, 62, 219-270
52. Wendt, S.; Sprunger, P. T.; Lira, E.; Madsen, G. K. H.; Li, Z. S.; Hansen, J. O.; Matthiesen, J.; Blekinge-Rasmussen, A.; Laegsgaard, E.; Hammer, B. Science 2008, 320, 1755-1759
53. Flavell, W. R.; Laverty, J. H.; Law, D. S. L.; Lindsay, R.; Muryn, C. A.; Flipse, C. F. J.; Raiker, G. N.; Wincott, P. L.; Thornton, G. Phys. Rev. B 1990, 41, 11623-11626
54. Carbone, M.; Piancastelli, M. N.; Casaletto, M. P.; Zanoni, R.; Besnard-Ramage, M. J.; Comtet, G.; Dujardin, G.; Hellner, L. Surf. Sci. 1999, 419, 114-119
55. Solomon, J. L.; Madix, R. J.; Stohr, J. Surf. Sci. 1991, 255, 12-30
56. Stöhr, J. NEXAFS Spectroscopy; Springer-Verlag: Berlin, 2003.
57. Thomas, A. G.; Flavell, W. R.; Chatwin, C. P.; Kumarasinghe, A. R.; Rayner, S. M.; Kirkham, P. F.; Tsoutsou, D.; Johal, T. K.; Patel, S. Surf. Sci. 2007, 601, 3828-3832
58. De Angelis, F.; Fantacci, S.; Selloni, A.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Nano Lett. 2007, 7, 3189-3195
59. Oji, H.; Mitsumoto, R.; Ito, E.; Ishii, H.; Ouchi, Y.; Seki, K.; Yokoyama, T.; Ohta, T.; Kosugi, N. J. Chem. Phys. 1998, 109, 10409-10418
60. Plashkevych, O.; Yang, L.; Vahtras, O.; Ögren, H.; Petterson, L. G. M. Chem. Phys. 1997, 222, 125-137
61. Liu, Y.; Dadap, J. I.; Zimdars, D.; Eisenthal, K. B. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2480-2486