Characterization of an amorphous iridium water-oxidation catalyst electrodeposited from organometallic precursors

Inorganic Chemistry

Volumn 52, Issue 4, 2013, Pages 1860-1871

  Blakemore, James D ^a,e   Mara, Michael W ^b,c   Kushner Lenhoff, Maxwell N ^a   Schley, Nathan D ^a   Konezny, Steven J ^a   Rivalta, Ivan ^a,f   Negre, Christian F A ^a   Snoeberger, Robert C ^a   Kokhan, Oleksandr ^c   Huang, Jier ^c   Stickrath, Andrew ^c   Tran, Lan Anh ^d   Parr, Maria L ^d   Chen, Lin X ^b,c   Tiede, David M ^c   Batista, Victor S ^a   Crabtree, Robert H ^a   Brudvig, Gary W ^a  

^a YALE UNIVERSITY   (United States)

^b NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^c ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^d TRINITY COLLEGE   (United States)

^e CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^f UNIVERSITY OF BOLOGNA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84874026831     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic301968j     Document Type: Article

References (104)

1. Bockris, J. O. M. Energy: The Solar-Hydrogen Alternative; Hogbin and Poole: Redfern, Australia, 1975.
2. Bard, A. J.; Fox, M. A. Acc. Chem. Res. 1995, 28, 141
3. Meyer, T. J. Acc. Chem. Res. 1989, 22, 163
4. McKone, J. R.; Warren, E. L.; Bierman, M. J.; Boettcher, S. W.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S.; Gray, H. B. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3573
5. Pourbaix, M. Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1966.
6. Beer, H. B. J. Electrochem. Soc. 1980, 127, 303C
7. Hayfield, P. C. S. Platinum Met. Rev. 1998, 42, 116
8. Millet, P.; Durand, R.; Pineri, M. Int. J. Hydrogen Energy 1990, 15, 245
9. Millet, P.; Andolfatto, F.; Durand, R. Int. J. Hydrogen Energy 1996, 21, 87
10. Smith, W. J. Power Sources 2000, 86, 74
11. Comninellis, C.; Vercesi, G. P. J. Appl. Electrochem. 1991, 21, 136
12. Wöhler, L.; Witzmann, W. Z. Anorg. Chem. 1908, 57, 323
13. Nakagawa, T.; Beasley, C. A.; Murray, R. W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12958-12961
14. Nakagawa, T.; Bjorge, N. S.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15578-15579
15. Zhao, Y.; Hernandez-Pagan, E. A.; Vargas-Barbosa, N. M.; Dysart, J. L.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 402-406
16. Zhao, Y.; Vargas-Barbosa, N. M.; Hernandez-Pagan, E. A.; Mallouk, T. E. Small 2011, 7, 2087-2093
17. Hara, M.; Waraksa, C. C.; Lean, J. T.; Lewis, B. A.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5275-5280
18. Morris, N. D.; Suzuki, M.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9115-9119
19. Hoertz, P. G.; Kim, Y.-I.; Youngblood, W. J.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6845-6856
20. Youngblood, W. J.; Lee, S.-H. A.; Kobayashi, Y.; Hernandez-Pagan, E. A.; Hoertz, P. G.; Moore, T. A.; Moore, A. L.; Gust, D.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 926-927
21. Stonehart, P.; Kozlowska, H. A.; Conway, B. E. Proc. R. Soc. London A 1969, 310, 541-563
22. Rand, D. A. J.; Woods, R. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1974, 55, 375-381
23. Capon, A.; Parsons, R. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1972, 39, 275-286
24. Buckley, D. N.; Burke, L. D. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1975, 71, 1447-1459
25. Pickup, P. G.; Birss, V. I. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1987, 220, 83-100
26. Gottesfeld, S.; Srinivasan, S. J. Electronal. Chem. Interfacial Electrochem. 1978, 86, 89-104
27. Beni, G.; Schiavone, L. M.; Shay, J. L.; Dautremont-Smith, W. C.; Schneider, B. S. Nature 1979, 282, 281-283
28. Khakani, M. A.; Chaker, M.; Gat, E. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 2027-2029
29. Gottesfeld, S.; McIntyre, J. D. E.; Beni, G.; Shay, J. L. Appl. Phys. Lett. 1978, 33, 208-210
30. Conway, B. E.; Mozota, J. Electrochim. Acta 1983, 28, 9-16
31. McDaniel, N. D.; Coughlin, F. J.; Tinker, L. L.; Bernhard, S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 130, 210-217
32. Blakemore, J. D.; Schley, N. D.; Balcells, D.; Hull, J. F.; Olack, G. W.; Incarvito, C. D.; Eisenstein, O.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16017-16029
33. Hull, J. F.; Balcells, D.; Blakemore, J. D.; Incarvito, C. D.; Eisenstein, O.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8730-8731
34. Brewster, T. P.; Blakemore, J. D.; Schley, N. D.; Incarvito, C. D.; Hazari, N.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. Organometallics 2011, 30, 965-973
35. Blakemore, J. D.; Schley, N. D.; Olack, G. W.; Incarvito, C. D.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. Chem. Sci. 2011, 2, 94-98
36. Crabtree, R. Acc. Chem. Res. 1979, 12, 331-337
37. Anton, D. R.; Crabtree, R. H. Organometallics 1983, 2, 855-859
38. Crabtree, R. H.; Mihelcic, J. M.; Quirk, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 7738-7740
39. Crabtree, R. H.; Mellea, M. F.; Mihelcic, J. M.; Quirk, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 107-113
40. Schley, N. D.; Blakemore, J. D.; Subbaiyan, N. K.; Incarvito, C. D.; D'Souza, F.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10473-10481
41. Hintermair, U.; Hashmi, S. M.; Elimelech, M.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9785-9795
42. Savini, A.; Belanzoni, P.; Bellachioma, G.; Zuccaccia, C.; Zuccaccia, D.; Macchioni, A. Green Chem. 2011, 13, 3360-3374
43. Zuccaccia, C.; Bellachioma, G.; Bolano, S.; Rocchigiani, L.; Savini, A.; Macchioni, A. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 2012, 1462-1468
44. Park-Gehrke, L. S.; Freudenthal, J.; Kaminsky, W.; DiPasquale, A. G.; Mayer, J. M. Dalton Trans. 2009, 1972-1983
45. Wang, C.; Wang, J.-L.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19895-19908
46. Lee, P. A.; Citrin, P. H.; Eisenberger, P.; Kincaid, B. M. Rev. Mod. Phys. 1981, 53, 769-806
47. Reimann, S.; Stotzel, J.; Frahm, R.; Kleist, W.; Grunwaldt, J.-D.; Baiker, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3921-3930
48. Sayers, D. E.; Stern, E. A.; Lytle, F. Phys. Rev. Lett. 1971, 27, 1204-1207
49. Westre, T. E.; Kennepohl, P.; DeWitt, J. G.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6297-6314
50. Blakemore, J. D.; Schley, N. D.; Kushner-Lenhoff, M. N.; Winter, A. M.; D'Souza, F.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Inorg. Chem. 2012, 51, 7749-7763
51. Kushner-Lenhoff, M. N.; Blakemore, J. D.; Schley, N. D.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Dalton Trans. 2013, DOI: 10.1039/C2DT32326E
52. Birss, V.; Myers, R.; Angerstein-Kozlowska, H.; Conway, B. E. J. Electrochem. Soc. 1984, 131, 1502-1510
53. Conway, B. E.; Mozota, J. Electrochim. Acta 1983, 28, 9-16
54. Swain, G. M. J. Electrochem. Soc. 1994, 141, 3382-3393
55. Lee, S. M.; Lee, Y. H.; Hwang, Y. G.; Hahn, J. R.; Kang, H. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 217-220
56. Szabo, T.; Berkesi, O.; Forgo, P.; Josepovits, K.; Sanakis, Y.; Petridis, D.; Dekany, I. Chem. Mater. 2006, 18, 2740-2749
57. McAllister, M. J.; Li, J.-L.; Adamson, D. H.; Schniepp, H. C.; Abdala, A. A.; Liu, J.; Herrera-Alonso, M.; Milius, D. L.; Car, R.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A. Chem. Mater. 2007, 19, 4396-4404
58. Shin, J.; Tornquist, W. J.; Korzeniewski, C.; Hoaglund, C. S. Surf. Sci. 1996, 364, 122-130
59. Kim, C. S.; Korzeniewski, C. Anal. Chem. 1997, 69, 2349-2353
60. Bruce, M. I.; Humphrey, P. A.; Skelton, B. W.; White, A. H. J. Organomet. Chem. 1989, 361, 369
61. Bruce, M. I.; Walton, J. K.; Williams, M. L.; Hall, S. R.; Skelton, B. W.; White, A. H. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1982, 2209
62. Granger, M. C.; Witek, M.; Xu, J.; Wang, J.; Hupert, M.; Hanks, A.; Koppang, M. D.; Butler, J. E.; Lucazeau, G.; Mermoux, M.; Strojek, J. W.; Swain, G. M. Anal. Chem. 2000, 72, 3793
63. Xie, Y.; Anson, F. C. J. Electroanal. Chem. 1993, 349, 325
64. Sayers, D. E.; Stern, E. A.; Lytle, F. Phys. Rev. Lett. 1971, 27, 1204
65. Lytle, F. W.; Sayers, D. E.; Stern, E. A. Phys. Rev. B 1975, 11, 4825
66. Stern, E. A.; Sayers, D. E.; Lytle, F. W. Phys. Rev. B 1975, 11, 4836
67. Chupas, P. J.; Chapman, K. W.; Lee, P. L. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 463-470
68. Qiu, X.; Thompson, J. W.; Billinge, S. J. L. J. Appl. Crystallogr. 2004, 37, 678
69. Du, P.; Kokhan, O.; Chapman, K. W.; Chupas, P. J.; Tiede, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11096-11099
70. Billinge, S. J. L.; Kanatzidis, M. G. Chem. Commun. 2004, 749
71. JuhaÌ..s, P.; Cherba, D. M.; Duxbury, P. M.; Punch, W. F.; Billinge, S. J. L. Nature 2006, 440, 655
72. Malavasi, L. Dalton Trans. 2011, 40, 3777
73. Chupas, P. J.; Chapman, K. W.; Chen, H. L.; Grey, C. P. Catal. Today 2009, 145, 213
74. Brown, P. J.; Fox, A. G.; Maslen, E. N.; M. A. O'Keeffe; Willis, B. T. M. Intensity of diffracted intensities. In International Tables for Crystallography; Prince, E., Ed.; John Wiley & Sons Ltd: New York, 2006; Vol. C, Chapter 6.1, pp 554-595
75. Pulgarin, C.; Adler, N.; Péringer, P.; Comninellis, C. Water Res. 1994, 28, 887
76. Garcia Araya, J. F.; Croue, J. P.; Beltran, F. J.; Legube, B. Ozone Sci. Eng. 1995, 17, 647-656
77. Ciriminna, R.; Pagliaro, M. Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 383
78. Stonehart, P.; Kozlowska, H. A.; Conway, B. E. Proc. R. Soc. London A 1969, 310, 541
79. Rand, D. A. J.; Woods, R. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1974, 55, 375
80. Capon, A.; Parsons, R. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1972, 39, 275
81. Buckley, D. N.; Burke, L. D. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1 1975, 71, 1447
82. Pickup, P. G.; Birss, V. I. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1987, 220, 83
83. Gottesfeld, S.; Srinivasan, S. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1978, 86, 89
84. Slavcheva, E. P. Macedonian J. Chem. Chem. Eng. 2011, 30, 45-54
85. Hoertz, P. G.; Kim, Y. I.; Youngblood, W. J.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6845-6856
86. Sanchiz, J.; Pasan, J.; Fabelo, O.; Lloret, F.; Julve, M.; Ruiz-Perez, C. Inorg. Chem. 2010, 49, 7880-7889
87. Zaharieva, I.; Chernev, P.; Risch, M.; Klingan, K.; Kohlhoff, M.; Fischer, A.; Dau, H. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7081
88. Risch, M.; Klingan, K.; Ringleb, F.; Chernev, P.; Zaharieva, I.; Fischer, A.; Dau, H. ChemSusChem 2012, 5, 542
89. El Wakkad, S. E. S.; Hickling, A. Trans. Faraday Soc. 1950, 46, 820
90. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072
91. Nutton, A.; Bailey, P. M.; Maitlis, P. M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1981, 1997
92. Dadci, L.; Elias, H.; Frey, U.; Hoernig, A.; Koelle, U.; Merbach, A. E.; Paulus, H.; Schneider, J. S. Inorg. Chem. 1995, 34, 306
93. Ogo, S.; Makihara, N.; Watanabe, Y. Organometallics 1999, 18, 5470
94. Ravel, B.; Newville, M. J. Synchrotron Radiat. 2005, 12, 537-541
95. Newville, M. J. Synchrotron Radiat. 2001, 8, 322-324
96. Chupas, P. J.; Chapman, K. W.; Lee, P. L. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 463-470
97. Jaguar, version 7.7; Schrodinger, LLC: New York, 2010.
98. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
99. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
100. Noodleman, L. J. Chem. Phys. 1981, 74, 5737-5743
101. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650-654
102. Bandyopadhyay, J.; Ray, S. S. Polymer 2010, 51, 1437-1449
103. Chantler, C. T. J. Phys. Chem. Ref. Data 1995, 24, 71-591
104. Rehr, J. J.; Albers, R. C. Rev. Mod. Phys. 2000, 72, 621-654