Superior electron transport and photocatalytic abilities of metal-nanoparticle-loaded TiO2 superstructures

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 48, 2012, Pages 25444-25453

  Bian, Zhenfeng ^a   Tachikawa, Takashi ^a   Kim, Wooyul ^b   Choi, Wonyong ^b   Majima, Tetsuro ^a  

^a OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

^b Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANATASE TIO; ELECTRON TRANSPORT; LATERAL SURFACE; MESOCRYSTALS; MORPHOLOGICAL STRUCTURES; ORGANIC DEGRADATION; PHOTO-CATALYTIC; PHOTOCATALYTIC ACTIVITIES; PHOTOCATALYTIC PROPERTY; PHOTOCATALYTIC REACTIONS; PHOTOGENERATED CHARGE; PHOTOGENERATED ELECTRONS; PT LOADING; REDUCTION REACTION; SINGLE PARTICLE; SINGLE-MOLECULE FLUORESCENCE SPECTROSCOPY; TIO;

ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; GOLD; METAL NANOPARTICLES; NANOCOMPOSITES; OPTOELECTRONIC DEVICES; PHOTOCATALYSIS; PLATINUM; REACTION RATES; SYNTHESIS (CHEMICAL);

TITANIUM DIOXIDE;

EID: 84870843535     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp309683f     Document Type: Article

References (78)

1. Costi, R.; Saunders, A. E.; Banin, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4878-4897
2. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2834-2860
3. Redl, F. X.; Cho, K. S.; Murray, C. B.; O'Brien, S. Nature 2003, 423, 968-971
4. Lee, J.; Govorov, A. O.; Dulka, J.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2004, 4, 2323-2330
5. Tada, H.; Mitsui, T.; Kiyonaga, T.; Akita, T.; Tanaka, K. Nat. Mater. 2006, 5, 782-786
6. Murdoch, M.; Waterhouse, G. I. N.; Nadeem, M. A.; Metson, J. B.; Keane, M. A.; Howe, R. F.; Llorca, J.; Idriss, H. Nat. Chem. 2011, 3, 489-492
7. Gong, X. Q.; Selloni, A.; Dulub, O.; Jacobson, P.; Diebold, U. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 370-381
8. Fujishima, A.; Rao, T. N.; Tryk, D. A. J. Photochem. Photobiol., C 2000, 1, 1-21
9. Chen, X.; Mao, S. S. Chem. Rev. 2007, 107, 2891-2959
10. Rothenberger, G.; Moser, J.; Grätzel, M.; Serpone, N.; Sharma, D. K. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 8054-8059
11. Tamaki, Y.; Hara, K.; Katoh, R.; Tachiya, M.; Furube, A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 11741-11746
12. Tachikawa, T.; Fujitsuka, M.; Majima, T. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5259-5275
13. Zhang, Z. B.; Wang, C. C.; Zakaria, R.; Ying, J. Y. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10871-10878
14. Wu, N. Q.; Wang, J.; Tafen, D.; Wang, H.; Zheng, J. G.; Lewis, J. P.; Liu, X. G.; Leonard, S. S.; Manivannan, A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6679-6685
15. Yang, D. J.; Liu, H. W.; Zheng, Z. F.; Yuan, Y.; Zhao, J. C.; Waclawik, E. R.; Ke, X. B.; Zhu, H. Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17885-17893
16. Teoh, W. Y.; Scott, J. A.; Amal, R. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 629-639
17. Sun, B.; Vorontsov, A. V.; Smirniotis, P. G. Langmuir 2003, 19, 3151-3156
18. Subramanian, V.; Wolf, E. E.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4943-4950
19. Tada, H.; Soejima, T.; Ito, S.; Kobayashi, H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15952-15953
20. Li, H. X.; Bian, Z. F.; Zhu, J.; Huo, Y. N.; Li, H.; Lu, Y. F. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4538-4539
21. Jakob, M.; Levanon, H.; Kamat, P. V. Nano Lett. 2003, 3, 353-358
22. Cushing, S. K.; Li, J.; Meng, F.; Senty, T. R.; Suri, S.; Zhi, M.; Li, M.; Bristow, A. D.; Wu, N. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15033-15041
23. Atwater, H. A.; Polman, A. Nat. Mater. 2010, 9, 205-213
24. Christopher, P.; Ingram, D. B.; Linic, S. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9173-9177
25. Hu, C.; Peng, T.; Hu, X.; Nie, Y.; Zhou, X.; Qu, J.; He, H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 857-862
26. Ingram, D. B.; Linic, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5202-5205
27. Kowalska, E.; Mahaney, O. O. P.; Abe, R.; Ohtani, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2344-2355
28. Tian, Y.; Tatsuma, T. Chem. Commun. 2004, 1810-1811
29. Kong, M.; Li, Y. Z.; Chen, X.; Tian, T. T.; Fang, P. F.; Zheng, F.; Zhao, X. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16414-16417
30. Lakshminarasimhan, N.; Bae, E.; Choi, W. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 15244-15250
31. Lakshminarasimhan, N.; Kim, W.; Choi, W. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 20451-20457
32. Choi, S. K.; Kim, S.; Lim, S. K.; Park, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 16475-16480
33. Ismail, A. A.; Bahnemann, D. W. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 5784-5791
34. Tirosh, S.; Dittrich, T.; Ofir, A.; Grinis, L.; Zaban, A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16165-16168
35. Gonzalez-Vazquez, J. P.; Morales-Florez, V.; Anta, J. A. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 386-393
36. Zhou, L.; Smyth-Boyle, D.; O'Brien, P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1309-1320
37. Bian, Z.; Tachikawa, T.; Majima, T. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 1422-1427
38. Penn, R. L.; Banfield, J. F. Geochim. Cosmochim. Acta 1999, 63, 1549-1557
39. Buonsanti, R.; Carlino, E.; Giannini, C.; Altamura, D.; De Marco, L.; Giannuzzi, R.; Manca, M.; Gigli, G.; Cozzoli, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19216-19239
40. Etgar, L.; Moehl, T.; Gabriel, S.; Hickey, S. G.; Eychmuller, A.; Gratzel, M. ACS Nano 2012, 6, 3092-3099
41. Mics, Z.; Nemec, H.; Rychetsky, I.; Kuzel, P.; Formanek, P.; Maly, P.; Nemec, P. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 83, 155326/1-155326/6
42. Nemec, H.; Rochford, J.; Taratula, O.; Galoppini, E.; Kuzel, P.; Polivka, T.; Yartsev, A.; Sundstrom, V. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 197401/1-197401/4
43. Tachikawa, T.; Majima, T. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 4802-4819
44. De Cremer, G.; Sels, B. F.; De Vos, D. E.; Hofkens, J.; Roeffaers, M. B. J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 4703-4717
45. Chen, P.; Zhou, X.; Shen, H.; Andoy, N. M.; Choudhary, E.; Han, K.-S.; Liu, G.; Meng, W. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 4560-4570
46. Ohno, T.; Sarukawa, K.; Matsumura, M. New J. Chem. 2002, 26, 1167-1170
47. Murakami, N.; Kurihara, Y.; Tsubota, T.; Ohno, T. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3062-3069
48. Tachikawa, T.; Yamashita, S.; Majima, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7197-7204
49. D'Arienzo, M.; Carbajo, J.; Bahamonde, A.; Crippa, M.; Polizzi, S.; Scotti, R.; Wahba, L.; Morazzoni, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17652-17661
50. Wood, A.; Giersig, M.; Mulvaney, P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8810-8815
51. Bian, Z. F.; Zhu, J.; Cao, F. L.; Lu, Y. F.; Li, H. X. Chem. Commun. 2009, 3789-3791
52. Jeon, K.-S.; Oh, S.-D.; Suh, Y. D.; Yoshikawa, H.; Masuhara, H.; Yoon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 534-542
53. Tachikawa, T.; Ishigaki, T.; Li, J.-G.; Fujitsuka, M.; Majima, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5348-5352
54. Tachikawa, T.; Majima, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8485-8495
55. Knorr, F. J.; Zhang, D.; McHale, J. L. Langmuir 2007, 23, 8686-8690
56. Beveratos, A.; Brouri, R.; Gacoin, T.; Poizat, J.-P.; Grangier, P. Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 2001, 64, 061802/1-061802/4
57. Kiyonaga, T.; Fujii, M.; Akita, T.; Kobayashi, H.; Tada, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6553-6561
58. Bahnemann, D. W.; Hilgendorff, M.; Memming, R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4265-4275
59. Furube, A.; Asahi, T.; Masuhara, H.; Yamashita, H.; Anpo, M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3120-3127
60. Robel, I.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4136-4137
61. Furube, A.; Asahi, T.; Masuhara, H.; Yamashita, H.; Anpo, M. Chem. Phys. Lett. 2001, 336, 424-430
62. Iwata, K.; Takaya, T.; Hamaguchi, H.; Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H.; Kuroda, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 20233-20239
63. Frank, A. J.; Kopidakis, N.; van de Lagemaat, J. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1165-1179
64. Nakade, S.; Saito, Y.; Kubo, W.; Kitamura, T.; Wada, Y.; Yanagida, S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8607-8611
65. Enright, B.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1027-1035
66. Kopidakis, N.; Benkstein, K. D.; van de Lagemaat, J.; Frank, A. J.; Yuan, Q.; Schiff, E. A. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006, 73, 045326
67. Tachikawa, T.; Wang, N.; Yamashita, S.; Cui, S.-C.; Majima, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 8593-8597
68. Wang, N.; Tachikawa, T.; Majima, T. Chem. Sci. 2011, 2, 891-900
69. Wunder, S.; Polzer, F.; Lu, Y.; Mei, Y.; Ballauff, M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8814-8820
70. Gao, P.; Weaver, M. J. J. Phys. Chem. 1985, 89, 5040-5046
71. Nosaka, Y.; Norimatsu, K.; Miyama, H. Chem. Phys. Lett. 1984, 106, 128-131
72. Bamwenda, G. R.; Tsubota, S.; Nakamura, T.; Haruta, M. J. Photochem. Photobiol., A 1995, 89, 177-189
73. Grimme, R. A.; Lubner, C. E.; Bryant, D. A.; Golbeck, J. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6308-6309
74. Naito, K.; Tachikawa, T.; Fujitsuka, M.; Majima, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 934-936
75. Zürner, A.; Kirstein, J.; Döblinger, M.; Bräuchle, C.; Bein, T. Nature 2007, 450, 705-708
76. Al-Ekabi, H.; Serpone, N. J. Phys. Chem. 1988, 92, 5726-5731
77. Zhu, J.; Wang, S.; Bian, Z.; Xie, S.; Cai, C.; Wang, J.; Yang, H.; Li, H. CrystEngComm 2010, 12, 2219-2224
78. Niu, L.; Yu, J. Biophys. J. 2008, 95, 2009-2016