Facile post-growth doping of nanostructured hematite photoanodes for enhanced photoelectrochemical water oxidation

Energy and Environmental Science

Volumn 6, Issue 2, 2013, Pages 500-512

  Franking, Ryan ^a   Li, Linsen ^a   Lukowski, Mark A ^a   Meng, Fei ^a   Tan, Yizheng ^a   Hamers, Robert J ^a   Jin, Song ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEPOSITS; ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY; ELECTROCHEMISTRY; FLUORINE; NANOWIRES; SEMICONDUCTOR DOPING; SUBSTRATES; TIN; TIN OXIDES; TITANIUM; ZIRCONIUM;

DONOR CONCENTRATIONS; DOPING METHODS; EIS MEASUREMENTS; FLUORINE DOPED TIN OXIDE; GLASS SUBSTRATES; MICRO-STRUCTURAL CHARACTERIZATION; MODEL SYSTEM; MOTT-SCHOTTKY ANALYSIS; NANO-STRUCTURED; PERFORMANCE ENHANCEMENTS; PHOTO-ANODES; PHOTOELECTROCHEMICAL WATER OXIDATION; PHOTOELECTROCHEMICALS; PRECURSOR SOLUTIONS; SURFACE PASSIVATION; SURFACE TRAP-STATES; TI ATOMS;

HEMATITE;

HEMATITE; NANOTECHNOLOGY; OXIDATION; PHOTOCHEMISTRY; SPECTROSCOPY; SUBSTRATE;

EID: 84873167871     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2ee23837c     Document Type: Article

References (74)

1. N. S. Lewis D. G. Nocera Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 15729 15735
2. 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
3. M. Gratzel Nature 2001 414 338 344
4. O. Khaselev J. A. Turner Science 1998 280 425 427
5. S. Licht B. Wang S. Mukerji T. Soga M. Umeno H. Tributsch Int. J. Hydrogen Energy 2001 26 653 659
6. K. Sivula F. Le Formal M. Grätzel ChemSusChem 2011 4 432 449
7. D. A. Wheeler G. Wang Y. Ling Y. Li J. Z. Zhang Energy Environ. Sci. 2012 5 6682 6702
8. A. Kay I. Cesar M. Grätzel J. Am. Chem. Soc. 2006 128 15714 15721
9. K. Sivula R. Zboril F. Le Formal R. Robert A. Weidenkaff J. Tucek J. Frydrych M. Grätzel J. Am. Chem. Soc. 2010 132 7436 7444
10. S. D. Tilley M. Cornuz K. Sivula M. Grätzel Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 6405 6408
11. T. Hisatomi H. Dotan M. Stefik K. Sivula A. Rothschild M. Gratzel N. Mathews Adv. Mater. 2012 24 2699 2702
12. Y. Ling G. Wang J. Reddy C. Wang J. Z. Zhang Y. Li Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 4074 4079
13. G. Wang Y. Ling D. A. Wheeler K. E. N. George K. Horsley C. Heske J. Z. Zhang Y. Li Nano Lett. 2011 11 3503 3509
14. Y. Ling G. Wang D. A. Wheeler J. Z. Zhang Y. Li Nano Lett. 2011 11 2119 2125
15. M. T. Mayer C. Du D. Wang J. Am. Chem. Soc. 2012 134 12406 12409
16. Y. Lin Y. Xu M. T. Mayer Z. I. Simpson G. McMahon S. Zhou D. Wang J. Am. Chem. Soc. 2012 134 5508 5511
17. Y. Lin S. Zhou S. W. Sheehan D. Wang J. Am. Chem. Soc. 2011 133 2398 2401
18. Y. Lin G. Yuan S. Sheehan S. Zhou D. Wang Energy Environ. Sci. 2011 4 4862 4869
19. B. Klahr S. Gimenez F. Fabregat-Santiago T. Hamann J. Bisquert J. Am. Chem. Soc. 2012 134 4294 4302
20. B. Klahr S. Gimenez F. Fabregat-Santiago J. Bisquert T. W. Hamann J. Am. Chem. Soc. 2012 134 16693 16700
21. B. Klahr S. Gimenez F. Fabregat-Santiago J. Bisquert T. W. Hamann Energy Environ. Sci. 2012 5 7626 7636
22. T. W. Hamann Dalton Trans. 2012 41 7830 7834
23. L. Li Y. Yu F. Meng Y. Tan R. J. Hamers S. Jin Nano Lett. 2012 12 724 731
24. R. H. Gonçalves B. H. R. Lima E. R. Leite J. Am. Chem. Soc. 2011 133 6012 6019
25. B. D. Chernomordik H. B. Russell U. Cvelbar J. B. Jasinski V. Kumar T. Deutsch M. K. Sunkara Nanotechnology 2012 23 194009
26. J. Su X. Feng J. D. Sloppy L. Guo C. A. Grimes Nano Lett. 2010 11 203 208
27. C. Santato M. Ulmann J. Augustynski J. Phys. Chem. B 2001 105 936 940
28. K. Itoh J. O. M. Bockris J. Electrochem. Soc. 1984 131 1266 1271
29. A. J. Bosman H. J. Vandaal Adv. Phys. 1970 19 1 117
30. N. J. Cherepy D. B. Liston J. A. Lovejoy H. Deng J. Z. Zhang J. Phys. Chem. B 1998 102 770 776
31. J. H. Kennedy J. K. W. Frese J. Electrochem. Soc. 1978 125 709 714
32. R. van de Krol Y. Liang J. Schoonman J. Mater. Chem. 2008 18 2311 2320
33. M. J. Bierman S. Jin Energy Environ. Sci. 2009 2 1050 1059
34. I. Cesar A. Kay J. A. Gonzalez Martinez M. Grätzel J. Am. Chem. Soc. 2006 128 4582 4583
35. M. A. Lukowski S. Jin J. Phys. Chem. C 2011 115 12388 12395
36. W. D. Chemelewski N. T. Hahn C. B. Mullins J. Phys. Chem. C 2012 116 5255 5261
37. H. L. Sanchez H. Steinfink H. S. White J. Solid State Chem. 1982 41 90 96
38. K. D. Sieber C. Sanchez J. E. Turner G. A. Somorjai J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1985 81 1263 1274
39. J. A. Glasscock P. R. F. Barnes I. C. Plumb N. Savvides J. Phys. Chem. C 2007 111 16477 16488
40. N. T. Hahn C. B. Mullins Chem. Mater. 2010 22 6474 6482
41. C. Leygraf M. Hendewerk G. A. Somorjai J. Phys. Chem. 1982 86 4484 4485
42. A. Kleiman-Shwarsctein Y.-S. Hu A. J. Forman G. D. Stucky E. W. McFarland J. Phys. Chem. C 2008 112 15900 15907
43. G. Horowitz J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1983 159 421 436
44. Y.-S. Hu A. Kleiman-Shwarsctein A. J. Forman D. Hazen J.-N. Park E. W. McFarland Chem. Mater. 2008 20 3803 3805
45. A. Kleiman-Shwarsctein M. N. Huda A. Walsh Y. Yan G. D. Stucky Y.-S. Hu M. M. Al-Jassim E. W. McFarland Chem. Mater. 2009 22 510 517
46. W. B. Ingler J. P. Baltrus S. U. M. Khan J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10238 10239
47. C. Sanchez K. D. Sieber G. A. Somorjai J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1988 252 269 290
48. H. Tang W.-J. Yin M. A. Matin H. Wang T. Deutsch M. M. Al-Jassim J. A. Turner Y. Yan J. Appl. Phys. 2012 111 073502
49. I. Cesar K. Sivula A. Kay R. Zboril M. Graetzel J. Phys. Chem. C 2009 113 772 782
50. K. M. Rosso D. M. A. Smith M. Dupuis J. Chem. Phys. 2003 118 6455 6466
51. R. Schrebler K. Bello F. Vera P. Cury E. Munoz R. del Rio H. G. Meier R. Cordova E. A. Dalchiele Electrochem. Solid-State Lett. 2006 9 C110 C113
52. J. A. Glasscock P. R. F. Barnes I. C. Plumb A. Bendavid P. J. Martin Thin Solid Films 2008 516 1716 1724
53. J. Bandara J. A. Mielczarski J. Kiwi Langmuir 1999 15 7670 7679
54. N. S. McIntyre D. G. Zetaruk Anal. Chem. 1977 49 1521 1529
55. A. F. Carley P. R. Chalker J. C. Riviere M. W. Roberts J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1987 83 351 370
56. X. Chen S. S. Mao Chem. Rev. 2007 107 2891 2959
57. A. L. Linsebigler G. Q. Lu J. T. Yates Chem. Rev. 1995 95 735 758
58. W. P. Gomes F. Cardon Prog. Surf. Sci. 1982 12 155 215
59. I. Mora-Sero F. Fabregat-Santiago B. Denier J. Bisquert R. Tena-Zaera J. Elias C. Levy-Clement Appl. Phys. Lett. 2006 89 203117
60. F. Fabregat-Santiago G. Garcia-Belmonte J. Bisquert A. Zaban P. Salvador J. Phys. Chem. B 2002 106 334 339
61. R. Schrebler C. Llewelyn F. Vera P. Cury E. Munoz R. del Rio H. G. Meier R. Cordova E. A. Dalchiele Electrochem. Solid-State Lett. 2007 10 D95 D99
62. R. S. Schrebler H. Altamirano P. Grez F. V. Herrera E. C. Munoz L. A. Ballesteros R. A. Cordova H. Gomez E. A. Dalchiele Thin Solid Films 2010 518 6844 6852
63. D. K. Zhong M. Cornuz K. Sivula M. Gratzel D. R. Gamelin Energy Environ. Sci. 2011 4 1759 1764
64. D. K. Zhong D. R. Gamelin J. Am. Chem. Soc. 2010 132 4202 4207
65. D. K. Zhong J. Sun H. Inumaru D. R. Gamelin J. Am. Chem. Soc. 2009 131 6086 6087
66. T. Blasco A. Corma M. T. Navarro J. P. Pariente J. Catal. 1995 156 65 74
67. R. Kikuchi B. P. Burton Physica B+C 1988 150 132 141
68. G. L. Nord C. A. Lawson Am. Mineral. 1989 74 160 176
69. F. Le Formal M. Gratzel K. Sivula Adv. Funct. Mater. 2010 20 1099 1107
70. R. A. Fredlein A. J. Bard J. Electrochem. Soc. 1979 126 1892 1898
71. M. P. Dareedwards J. B. Goodenough A. Hamnett P. R. Trevellick J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1983 79 2027 2041
72. R. L. Spray K. J. McDonald K. S. Choi J. Phys. Chem. C 2011 115 3497 3506
73. F. Le Formal N. Tetreault M. Cornuz T. Moehl M. Gratzel K. Sivula Chem. Sci. 2011 2 737 743
74. T. Hisatomi F. Le Formal M. Cornuz J. Brillet N. Tetreault K. Sivula M. Gratzel Energy Environ. Sci. 2011 4 2512 2515