Ex situ X-ray diffraction, X-ray absorption near edge structure, electron spin resonance, and transmission electron microscopy study of the hydrothermal crystallization of vanadium oxide nanotubes: An insight into the mechanism of formation

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 47, 2012, Pages 25126-25136

  Jaber, Maguy ^a,b   Ribot, François ^a,b   Binet, Laurent ^d   Briois, Valérie ^c   Cassaignon, Sophie ^a,b   Rao, K J ^e   Livage, Jacques ^a,b   Steunou, Nathalie ^a,b,f  

^a SORBONNE UNIVERSITÉ   (France)

^b UNIVERSITÉ PIERRE ET MARIE CURIE   (France)

^c SYNCHROTRON SOLEIL   (France)

^d PSL RESEARCH UNIVERSITY   (France)

^e INDIAN INSTITUTE OF SCIENCE   (India)

^f UNIVERSITÉ DE VERSAILLES SAINT QUENTIN EN YVELINES   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLINITIES; EX SITU; HYDROTHERMAL CRYSTALLIZATION; HYDROTHERMAL PROCESS; HYDROTHERMAL TREATMENTS; MECHANISM OF FORMATION; MOLECULAR PRECURSOR; NUCLEATION AND GROWTH; POLYMERIZATION REACTION; POWDER X RAY DIFFRACTION; SCANNING AND TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; SHORT DURATIONS; SOLID PHASIS; SUPERNATANT SOLUTIONS; VANADIUM OXIDE NANOTUBES; X-RAY ABSORPTION NEAR-EDGE STRUCTURE;

HYDROTHERMAL SYNTHESIS; POSITIVE IONS; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY ABSORPTION NEAR EDGE STRUCTURE SPECTROSCOPY; X RAY DIFFRACTION;

PRECIPITATION (CHEMICAL);

EID: 84870415514     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp3091039     Document Type: Article

References (100)

1. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 453-1152.
2. Li, J.; Zhang, J. Z. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 3015-3041
3. Wang, Y.; Angelatos, A. S.; Caruso, F. Chem. Mater. 2008, 20, 848-858
4. Darder, M.; Aranda, P.; Ruiz-Hitzky, E. Adv. Mater. 2007, 19, 1309-1319
5. Lee, N.; Hyeon, T. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2575-2589
6. Duguet, E.; Désert, A.; Perro, A.; Ravaine, S. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 941-960
7. Grzelczak, M.; Pérez-Juste, J.; Mulvaney, P.; Liz-Marzan, L. M. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1783-1791
8. Jolivet, J. P.; Chanéac, C.; Tronc, E. Chem. Commun. 2004, 481-487
9. Peng, S.; Okasinski, J. S.; Almer, J. D.; Ren, Y.; Wang, L.; Yang, W.; Sun, Y. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 11842-11847
10. Huang, Y.-F.; Park, Y. I.; Kuo, C. Y.; Xu, P.; Williams, D. J.; Wang, J.; Lin, C.-W.; Wang, H.-L. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 11272-11277
11. Caetano, B. L.; Santilli, C. V.; Meneau, F.; Briois, V.; Pulcinelli, S. H. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4404-4412
12. Bae, C.; Yoo, H.; Kim, S.; Lee, K.; Kim, J.; Sung, M. M.; Shin, H. Chem. Mater. 2008, 20, 756-767
13. Lee, S. B.; Mitchell, D. T.; Trofin, L.; Nevanen, T. K.; Söderlund, H.; Martin, C. R. Science 2002, 296, 2198-2200
14. Fan, R.; Karnik, R.; Yue, M.; Li, D.; Majumdar, A.; Yang, P. Nano Lett. 2005, 5, 1633-1637
15. Park, J. H.; Kim, S.; Bard, A. J. Nano Lett. 2006, 6, 24-28
16. Qiu, J.; Zhuge, F.; Li, X.; Gao, X.; Gan, X.; Li, L.; Weng, B.; Shi, Z.; Hwang, Y.-H. J. Mater. Chem. 2012, 22, 3549-3554
17. Liu, P.; Zhang, H.; Liu, H.; Wang, Y.; Yao, X.; Zhu, G.; Zhang, S.; Zhao, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19032-19035
18. Rao, C. N. R.; Nath, M. Dalton Trans. 2003, 1-24
19. Tremel, W. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 2175-2179
20. Wang, Y.; Cao, G. Chem. Mater. 2006, 18, 2787-2804
21. André, R.; Natalio, F.; Humanes, M.; Leppin, J.; Heinze, K.; Wever, R.; Schröder, H.-C.; Müller, W. E. G.; Tremel, W. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 501-509
22. Natalio, F.; André, R.; Pihan, S. A.; Humanes, M.; Wever, R.; Tremel, W. J. Mater. Chem. 2011, 21, 11923-11929
23. ODwyer, C. O.; Navas, D.; Lavayen, V.; Benavente, E.; Santa Ana, M. A.; Gonzales, G.; Newcomb, S. B.; Sotomayor Torres, C. M. Chem. Mater. 2006, 18, 3016-3022
24. Cao, A.-M.; Hu, J.-S.; Liang, H.-P.; Wan, L.-J. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4391-4395
25. Myung, S.; Lee, M.; Kim, G. T.; Ha, J. S.; Hong, S. Adv. Mater. 2005, 17, 2361-2364
26. Gu, G.; Schmid, M.; Chiu, P.-W.; Minett, A.; Fraysse, J.; Kim, G.-T.; Roth, S.; Kozlov, M.; Munoz, E.; Baughman, R. H. Nat. Mater. 2003, 2, 316-319
27. Muster, J.; Kim, G. T.; Krstic, V.; Park, J. G.; Park, Y. W.; Roth, S.; Burghard, M. Adv. Mater. 2000, 12, 420-424
28. Pinna, N.; Wild, U.; Urban, J.; Schlögl, R. Adv. Mater. 2003, 15, 329-331
29. Yin, H.; Yu, K.; Peng, H.; Zhang, Z.; Huang, R.; Travas-Sejdic, J.; Zhu, Z. J. Mater. Chem. 2012, 22, 5013-5019
30. Krumeich, F.; Muhr, H.-J.; Niederberger, M.; Bieri, F.; Schnyder, B.; Nesper, R. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8324-8331
31. Niederberger, M.; Muhr, H.-J.; Krumeich, F.; Bieri, F.; Günther, D.; Nesper, R. Chem. Mater. 2000, 12, 1995-2000
32. Patzke, G. R.; Krumeich, F.; Nesper, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 2446-2461
33. Muhr, H.-J.; Krumeich, F.; Schönholzer, U. P.; Bieri, F.; Niederberger, M.; Gauckler, L. J.; Nesper, R. Adv. Mater. 2000, 12, 231-234
34. Bieri, F.; Krumeich, F.; Muhr, H.-J.; Nesper, R. Helv. Chim. Acta 2001, 84, 3015-3022
35. Pillai, K. S.; Krumeich, F.; Muhr, H.-J.; Niederberger, M.; Nesper, R. Solid State Ionics 2001, 141-142, 185-190
36. Spahr, M. E.; Bitterli, P.; Nesper, R.; Müller, M.; Krumeich, F.; Nissen, H. U. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 1263-1265
37. Chen, X.; Sun, X.; Li, Y. Inorg. Chem. 2002, 41, 4524-4530
38. Krumeich, F.; Muhr, H.-J.; Niederberger, M.; Bieri, F.; Nesper, R. Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 2208-2216
39. Wörle, M.; Krumeich, F.; Bieri, F.; Muhr, H.-J.; Nesper, R. Z. Anorg. Allg. Chem. 2002, 628, 2778-2784
40. Petkov, V.; Zavalij, P. Y.; Lutta, S.; Whittingham, M. S.; Parvanov, V.; Shastri, S. Phys. Rev. B 2004, 69, 085410-1-085410-6
41. Spahr, M. E.; Stoschitzki-Bitterli, P.; Nesper, R.; Haas, O.; Novak, P. J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 2780-2783
42. Nordlinder, S.; Lindgren, J.; Gustafsson, T.; Edström, K. J. Electrochem. Soc. 2003, 150, E280-E284
43. Nordlinder, S.; Augustsson, A.; Schmitt, T.; Guo, J.; Duda, L. C.; Nordgren, J.; Gustafsson, T.; Edström, K. Chem. Mater. 2003, 15, 3227-3232
44. Nordlinder, S.; Nyholm, L.; Gustafsson, T.; Edström, K. Chem. Mater. 2006, 18, 495-503
45. Dobley, A.; Ngala, K.; Yang, S.; Zavalij, P. Y.; Whittingham, M. S. Chem. Mater. 2001, 13, 4382-4386
46. Malta, M.; Louarn, G.; Errien, N.; Torresi, R. M. J. Power Sources 2006, 156, 533-540
47. Webster, S.; Czerw, R.; Nesper, R.; DiMaio, J.; Xu, J. -F.; Ballato, J.; Carroll, D. L. J. Nanosci. Nanotech. 2004, 4, 260-264
48. Cao, J.; Choi, J.; Musfeldt, J. L.; Lutta, S.; Whittingham, M. S. Chem. Mater. 2004, 16, 731-736
49. Xu, J.-F.; Czerw, R.; Webster, S.; Carroll, D. L.; Ballato, J.; Nesper, R. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1711-1713
50. Krusin-Elbaum, L.; Newns, D. M.; Zeng, H.; Derycke, V.; Sun, J. Z.; Sandstrom, R. Nature 2004, 431, 672-676
51. Vavilova, E.; Hellmann, I.; Kataev, V.; Täschner, C.; Büchner, B.; Klingeler, R. Phys. Rev. B 2006, 73, 144417-1-7
52. Demishev, S. V.; Chernobrovkin, A. L.; Glushkov, V. V.; Grigorieva, A. V.; Goodilin, E. A.; Ohta, H.; Okubo, S.; Fujisawa, M.; Sakurai, T.; Sluchanko, N. E.; Samarin, N. A.; Semeno, A. V. Phys. Rev. B 2011, 84, 094426-1-11
53. Azambre, B.; Hudson, M. J. Mater. Lett. 2003, 57, 3005-3009
54. Azambre, B.; Hudson, M. J.; Heintz, O. J. Mater. Chem. 2003, 13, 385-393
55. Therese, H. A.; Rocker, F.; Reiber, A.; Li, J.; Stepputat, M.; Glasser, G.; Kolb, U.; Tremel, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 262-265
56. Cravillon, J.; Schröder, C. A.; Nayuk, R.; Gummel, J.; Huber, K.; Wiebcke, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8067-8071
57. Leclerc, H.; Devic, T.; Devautour-Vinot, S.; Bazin, P.; Audebrand, N.; Ferey, G.; Daturi, M.; Vimont, A.; Clet, G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 19828-19840
58. Millange, F.; Medina, M. I.; Guillou, N.; Férey, G.; Golden, K. M.; Walton, R. I. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 763-766
59. Chandrappa, G. T.; Steunou, N.; Cassaignon, S.; Bauvais, C.; Livage, J. Catal. Today 2003, 78, 85-89
60. Chandrappa, G. T.; Steunou, N.; Cassaignon, S.; Bauvais, C.; Biswas, P. K.; Livage, J. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2003, 26, 593-596
61. Chandrappa, G. T.; Steunou, N.; Livage, J. Nature 2002, 416, 702
62. Durupthy, O.; Jaber, M.; Steunou, N.; Maquet, J.; Chandrappa, G. T.; Livage, J. Chem. Mater. 2005, 17, 6395-6402
63. Bearden, J. A.; Burr, A. F. Rev. Mod. Phys. 1967, 39, 125-142
64. Wong, J.; Lytle, F. W.; Messmer, R. P.; Maylotte, D. H. Phys. Rev. B 1984, 30, 5596-5610
65. Whittingham, M. S.; Guo, J.; Chen, R.; Chirayil, T.; Janauer, G.; Zavalij, P. Y. Solid State Ionics 1995, 75, 257-268
66. Chirayil, T.; Zavalij, P. Y.; Whittingham, M. S. J. Mater. Chem. 1997, 7, 2193-2195
67. Chirayil, T. G.; Boylan, E. A.; Mamak, M.; Zavalij, P. Y.; Whittingham, M. S. Chem. Commun. 1997, 33-34
68. Chaurrand, P.; Rose, J.; Briois, V.; Salome, M.; Proux, O.; Nassif, V.; Olivi, L.; Susini, J.; Hazemann, J.-L.; Bottero, J.-Y. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5101-5110
69. Alonso, B.; Livage, J. J. Solid State Chem. 1999, 148, 16-19
70. Bouhaouss, A.; Aldebert, P. Mater. Res. Bull. 1983, 18, 1247-1256
71. Ruiz-Hitzky, E.; Casal, B. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1 1986, 82, 1597-1604
72. Casal, B.; Ruiz-Hitzky, E.; Crespin, M.; Tinet, D.; Galvan, J. C. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1 1989, 85, 4167-4177
73. Durupthy, O.; Steunou, N.; Coradin, T.; Maquet, J.; Bonhomme, C.; Livage, J. J. Mater. Chem. 2005, 15, 1090-1098
74. Durupthy, O.; Maquet, J.; Bonhomme, C.; Coradin, T.; Livage, J.; Steunou, N. J. Mater. Chem. 2008, 18, 3702-3712
75. Steunou, N.; Mousty, C.; Durupthy, O.; Roux, C.; Laurent, L.; Simonnet-Jégat, C.; Vigneron, J.; Etcheberry, A.; Bonhomme, C.; Livage, J.; Coradin, T. J. Mater. Chem. 2012, 22, 15291-15302
76. Guliants, V. V.; Benziger, J. B.; Sundaresan, S. Chem. Mater. 1994, 6, 353-356
77. Mizuno, N.; Hatayama, H.; Uchida, S.; Taguchi, A. Chem. Mater. 2001, 13, 179-184
78. Livage, J. Chem. Mater. 1991, 3, 578-593
79. Rossignol, C.; Ouvrard, G. J. Power Sources 2001, 97-98, 491-493
80. Haskel, D.; Islam, Z.; Lang, J.; Kmety, C.; Srajer, G. Phys. Rev. B 2004, 70, 054422
81. Kweon, H.; Lee, K. W.; Lee, E. M.; Park, J.; Kim, I.-M.; Lee, C. E.; Jung, G.; Gedanken, A.; Koltypin, Y. Phys. Rev. B 2007, 76, 045434-1-4
82. Emmerich, J.; Breynaert, E.; Kirschhock, C. E. A.; Martens, J. A. Catal. Today 2012, 192, 63-66
83. Gourier, D.; Delpoux, O.; Bonduelle, A.; Binet, L.; Ciofini, I.; Vezin, H. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 3714-3725
84. Luca, V.; MacLachan, D. J.; Bramley, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 2597-2606
85. Wiench, J. W.; Fontenot, C. J.; Woodworth, J. F.; Schrader, G. L.; Pruski, M.; Larsen, S. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1756-1762
86. Babonneau, F.; Barboux, P.; Josien, F. A.; Livage, J. J. Chim. Phys. 1985, 82, 761-766
87. Leroy, C. M.; Achard, M.-A.; Babot, O.; Steunou, N.; Massé, P.; Livage, J.; Binet, L.; Brun, N.; Backov, R. Chem. Mater. 2007, 19, 3988-3999
88. Dexmer, J.; Leroy, C. M.; Binet, L.; Heresanu, V.; Launois, P.; Steunou, N.; Coulon, C.; Maquet, J.; Brun, N.; Livage, J.; Backov, R. Chem. Mater. 2008, 20, 5541-5549
89. Bouhedja, L.; Steunou, N.; Maquet, J.; Livage, J. J. Solid State Chem. 2001, 162, 315-321
90. Kanatzidis, M. G.; Wu, C.-G.; Marcy, H. O.; Kannewurf, C. R. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4139-4143
91. Liu, Y. J.; Schindler, J. L.; DeGroot, D. C.; Kannewurf, C. R.; Hirpo, W.; Kanatzidis, M. G. Chem. Mater. 1996, 8, 525-534
92. Leroux, F.; Goward, G.; Power, W. P.; Nazar, L. F. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 3886-3895
93. Heath, E.; Howarth, O. W. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1981, 1105-1110
94. Rehder, D.; Weidemann, C.; Duch, A.; Priebsch, W. Inorg. Chem. 1988, 27, 584-587
95. Jaswal, J. S.; Tracey, A. S. Can. J. Chem. 1991, 69, 1600-1607
96. Durupthy, O.; Coupé, A.; Tache, L.; Rager, M.-N.; Maquet, J.; Coradin, T.; Steunou, N.; Livage, J. Inorg. Chem. 2004, 43, 2021-2030
97. Jolivet, J. De la solution à loxyde; InterEditions: Paris, 1994.
98. Sun, D.; Kwon, C. W.; Baure, G.; Richman, E.; MacLean, J.; Dunn, B.; Tolbert, S. H. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 1197-1204
99. Tolbert, S. H.; Landry, C. C.; Stucky, G. D.; Chmelka, B. F.; Norby, P.; Hanson, J. C.; Monnier, A. Chem. Mater. 2001, 13, 2247-2256
100. Israelachvili, J. N. Intermolecular and Surface Forces, 2nd ed.; Academic Press: London, 1992.