Atomic imaging of the irreversible sensing mechanism of NO2 adsorption on copper phthalocyanine

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 39, 2013, Pages 14600-14609

  Park, Jun Hong ^a   Royer, James E ^a   Chagarov, Evgeniy ^a   Kaufman Osborn, Tobin ^a   Edmonds, Mary ^a   Kent, Tyler ^a   Lee, Sangyeob ^a   Trogler, William C ^a   Kummel, Andrew C ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHEMICAL VAPOR SENSORS; CHEMISORPTION SITES; COPPER PHTHALOCYANINE; COPPER PHTHALOCYANINE (CUPC); DISSOCIATIVE CHEMISORPTION; MOLECULAR SENSING; ORGANIC THIN FILM TRANSISTOR (OTFTS); SURFACE RESTRUCTURING;

ADSORPTION; ATOMS; CHEMISORPTION; FIELD EFFECT TRANSISTORS; FRACTURE; MONOLAYERS; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY;

NITROGEN OXIDES;

COPPER DERIVATIVE; PHTHALOCYANINE DERIVATIVE;

ADSORPTION; ARTICLE; ENVIRONMENTAL TEMPERATURE; FRACTURE; IMAGING; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; SEMICONDUCTOR; VAPOR;

EID: 84885095295     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja403752r     Document Type: Article

References (81)

1. Wright, J. D. Prog. Surf. Sci. 1989, 31, 1
2. Archer, P. B. M.; Chadwick, A. V.; Miasik, J. J.; Tamizi, M.; Wright, J. D. Sens. Actuators 1989, 16, 379
3. Ho, K. C.; Tsou, Y. H. Sens. Actuators, B 2001, 77, 253
4. van Faassen, E.; Kerp, H. Sens. Actuators, B 2003, 88, 329
5. Bohrer, F. I.; Colesniuc, C. N.; Park, J.; Ruidiaz, M. E.; Schuller, I. K.; Kummel, A. C.; Trogler, W. C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 478
6. Grate, J. W.; Klusty, M.; Barger, W. R.; Snow, A. W. Anal. Chem. 1990, 62, 1927
7. Kanai, M.; Kawai, T.; Motai, K.; Wang, X. D.; Hashizume, T.; Sakura, T. Surf. Sci. 1995, 329, L619
8. Lu, X.; Hipps, K. W.; Wang, X. D.; Mazur, U. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7197
9. Lu, X.; Hipps, K. W. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5391
10. Wang, Y. F.; Kroger, J.; Berndt, R.; Hofer, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1261
11. Zhang, L. Z.; Cheng, Z. H.; Huan, Q.; He, X. B.; Lin, X.; Gao, L.; Deng, Z. T.; Jiang, N.; Liu, Q.; Du, S. X.; Guo, H. M.; Gao, H. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10791
12. Li, Z. Y.; Li, B.; Yang, J. L.; Hou, J. G. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 954
13. Schmidt, A.; Chau, L. K.; Back, A.; Armstrong, N. R. Phthalocyanines 1996, 4, 307
14. Eley, D. D.; Hazeldine, D. J.; Palmer, T. F. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1973, 69, 1808
15. Tegeler, E.; Iwan, M.; Koch, E. E. J. Electron Spectrosc. 1981, 22, 297
16. Schaffer, A. M.; Gouterman, M.; Davidson, E. R. Theor. Chim. Acta 1973, 30, 9
17. Figgis, B. N.; Kucharski, E. S.; Reynolds, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 1683
18. Martin, M.; Andre, J. J.; Simon, J. J. Appl. Phys. 1983, 54, 2792
19. Kerp, H. R.; Westerduin, K. T.; van Veen, A. T.; van Faassen, E. E. J. Mater. Res. 2001, 16, 503
20. Simon, J.; André, J. J.; Lehn, J. M.; Rees, C. W. Molecular Semiconductors: Photoelectrical Properties and Solar Cells; Springer-Verlag: Berlin, New York, 1985.
21. Zwart, J.; Van Wolput, J. H. M. C. J. Mol. Catal. 1979, 5, 51
22. Lever, A. B. P.; Wilshire, J. P.; Quan, S. K. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 3668
23. Yahiro, H.; Naka, T.; Kuramoto, T.; Kurohagi, K.; Okada, G.; Shiotani, M. Microporous Mesoporous Mater. 2005, 79, 291
24. Honeybourne, C. L.; Ewen, R. J.; Hill, C. A. S. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1984, 80, 851
25. Bouvet, M.; Guillaud, G.; Leroy, A.; Maillard, A.; Spirkovitch, S.; Tournilhac, F. G. Sens. Actuators, B 2001, 73, 63
26. Bohrer, F. I.; Sharoni, A.; Colesniuc, C.; Park, J.; Schuller, I. K.; Kummel, A. C.; Trogler, W. C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5640
27. Tran, N. L.; Bohrer, F. I.; Trogler, W. C.; Kummel, A. C. J. Chem. Phys. 2009, 130, 174305
28. Royer, J. E.; Kappe, E. D.; Zhang, C. Y.; Martin, D. T.; Trogler, W. C.; Kummel, A. C. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 24566
29. Choi, C. G.; Lee, S.; Lee, W. J. Sens. Actuators, B 1996, 32, 77
30. Bishop, S. R.; Tran, N. L.; Poon, G. C.; Kummel, A. C. J. Chem. Phys. 2007, 127, 214702
31. Newton, M. I.; Starke, T. K. H.; Willis, M. R.; McHale, G. Sens. Actuators, B 2000, 67, 307
32. Newton, M. I.; Starke, T. K. H.; McHale, G.; Willis, M. R. Thin Solid Films 2000, 360, 10
33. Padma, N.; Joshi, A.; Singh, A.; Deshpande, S. K.; Aswal, D. K.; Gupta, S. K.; Yakhmi, J. V. Sens. Actuators, B 2009, 143, 246
34. Alagna, L.; Capobianchi, A.; Paoletti, A. M.; Pennesi, G.; Rossi, G.; Casaletto, M. P.; Generosi, A.; Paci, B.; Albertini, V. R. Thin Solid Films 2006, 515, 2748
35. Park, J.; Royer, J. E.; Colesniuc, C. N.; Bohrer, F. I.; Sharoni, A.; Jin, S. H.; Schuller, I. K.; Trogler, W. C.; Kummel, A. C. J. Appl. Phys. 2009, 106, 034505
36. Buchholz, J. C.; Somorjai, G. A. J. Chem. Phys. 1977, 66, 573
37. Kresse, G.; Furthmuller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15
38. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
39. Blochl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
40. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
41. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
42. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396
43. Henkelman, G.; Arnaldsson, A.; Jonsson, H. Comput. Mater. Sci. 2006, 36, 354
44. Sanville, E.; Kenny, S. D.; Smith, R.; Henkelman, G. J. Comput. Chem. 2007, 28, 899
45. Tang, W.; Sanville, E.; Henkelman, G. J. Phys. Condens. Matter 2009, 21, 084204
46. Marinelli, F.; Dell'Aquila, A.; Torsi, L.; Tey, J.; Suranna, G. P.; Mastrorilli, P.; Romanazzi, G.; Nobile, C. F.; Mhaisalkar, S. G.; Cioffi, N.; Palmisano, F. Sens. Actuators, B 2009, 140, 445
47. Nguyen, T. Q.; Escano, M. C. S.; Kasai, H. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 10017
48. Lozzi, L.; Picozzi, S.; Santucci, S.; Cantalini, C.; Delley, B. J. Electron Spectrosc. 2004, 137, 101
49. Tran, N. L.; Kummel, A. C. J. Chem. Phys. 2007, 127, 214701
50. Wang, G. F.; Ramesh, N.; Hsu, A.; Chu, D.; Chen, R. R. Mol. Simul. 2008, 34, 1051
51. Buchner, F.; Seufert, K.; Auwarter, W.; Heim, D.; Barth, J. V.; Flechtner, K.; Gottfried, J. M.; Steinruck, H. P.; Marbach, H. ACS Nano 2009, 3, 1789
52. Bartram, M. E.; Koel, B. E. Surf. Sci. 1989, 213, 137
53. Wickham, D. T.; Banse, B. A.; Koel, B. E. Catal. Lett. 1990, 6, 163
54. Honeybourne, C. L.; Ewen, R. J. J. Phys. Chem. Solids 1983, 44, 215
55. Zheng, G.; Altman, E. I. Surf. Sci. 2000, 462, 151
56. Chen, H. L.; Wu, S. Y.; Chen, H. T.; Chang, J. G.; Ju, S. P.; Tsai, C.; Hsu, L. C. Langmuir 2010, 26, 7157
57. Yen, M. Y.; Ho, J. J. Chem. Phys. 2010, 373, 300
58. Mrwa, A.; Friedrich, M.; Hofmann, A.; Zahn, D. R. T. Sens. Actuators, B 1995, 25, 596
59. Sadaoka, Y.; Jones, T. A.; Revell, G. S.; Gopel, W. J. Mater. Sci. 1990, 25, 5257
60. Saliba, N.; Parker, D. H.; Koel, B. E. Surf. Sci. 1998, 410, 270
61. Parker, D. H.; Koel, B. E. J. Vac. Sci. Technol., A 1990, 8, 2585
62. vanDaelen, M. A.; Li, Y. S.; Newsam, J. M.; vanSanten, R. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2279
63. Bogicevic, A.; Hass, K. C. Surf. Sci. 2002, 506, L237
64. Gurevich, A. B.; Bent, B. E.; Teplyakov, A. V.; Chen, J. G. Surf. Sci. 1999, 442, L971
65. Rodriguez, J. A.; Jirsak, T.; Liu, G.; Hrbek, J.; Dvorak, J.; Maiti, A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9597
66. Wang, J.; Koel, B. E. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 8573
67. Wang, J.; Voss, M. R.; Busse, H.; Koel, B. E. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4693
68. Kong, X. H.; Yang, Y. L.; Lei, S. B.; Wang, C. Surf. Sci. 2008, 602, 684
69. Batteas, J. D.; Dunphy, J. C.; Somorjai, G. A.; Salmeron, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 534
70. Anderson, P. W. Phys. Rev. 1958, 109, 1492
71. Horowitz, G.; Hajlaoui, M. E. Adv. Mater. 2000, 12, 1046
72. Chwang, A. B.; Frisbie, C. D. J. Appl. Phys. 2001, 90, 1342
73. Verlaak, S.; Arkhipov, V.; Heremans, P. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 745
74. Puntambekar, K.; Dong, J. P.; Haugstad, G.; Frisbie, C. D. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 879
75. Huang, H. C.; Wang, H. B.; Zhang, J. D.; Yan, D. H. Appl. Phys. A 2009, 95, 125
76. Kaake, L. G.; Barbara, P. F.; Zhu, X. Y. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 628
77. Wang, X. J.; Ji, S. L.; Wang, H. B.; Yan, D. H. Org. Electron. 2011, 12, 2230
78. Di Carlo, A.; Piacenza, F.; Bolognesi, A.; Stadlober, B.; Maresch, H. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 263501
79. Jin, S. H.; Jung, K. D.; Shin, H.; Park, B. G.; Lee, J. D. Synth. Met. 2006, 156, 196
80. Wang, S. D.; Miyadera, T.; Minari, T.; Aoyagi, Y.; Tsukagoshi, K. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 043311
81. Vinciguerra, V.; La Rosa, M.; Nicolosi, D.; Sicurella, G.; Occhipinti, L. Org. Electron. 2009, 10, 1074