Reaction pathways for oxygen evolution promoted by cobalt catalyst

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 41, 2013, Pages 15353-15363

  Mattioli, Giuseppe ^a   Giannozzi, Paolo ^b,c   Amore Bonapasta, Aldo ^a   Guidoni, Leonardo ^d  

^a CNR   (Italy)

^b UNIVERSITY OF UDINE   (Italy)

^c DEMOCRITOS NATIONAL SIMULATION CENTER   (Italy)

^d UNIVERSITY OF L'AQUILA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYTIC MECHANISMS; COBALT-BASED CATALYSTS; IN-DEPTH UNDERSTANDING; MOLECULAR DYNAMICS CALCULATION; MOLECULAR MECHANISM; NUCLEOPHILIC ATTACK; OXYGEN-EVOLVING COMPLEXES; REACTION PATHWAYS;

CALCULATIONS; CATALYSIS; CATALYSTS; COBALT COMPOUNDS; DESIGN FOR TESTABILITY; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM CHEMISTRY;

MOLECULAR OXYGEN;

COBALT; NUCLEOPHILE; OXYGEN; TRANSITION ELEMENT; WATER;

AB INITIO CALCULATION; ARTICLE; CATALYSIS; CATALYST; CHEMICAL BOND; CHEMICAL REACTION; COMPLEX FORMATION; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MODEL; OXIDATION; PHOTOSYSTEM II;

CATALYSIS; COBALT; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; OXYGEN; QUANTUM THEORY; WATER;

EID: 84886892636     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja401797v     Document Type: Article

References (52)

1. Barber, J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 185
2. Hambourger, M.; Moore, G. F.; Kramer, D. M.; Gust, D.; Moore, A. L.; Moore, T. A. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 25
3. Reece, S. Y.; Hamel, J. A.; Sung, K.; Jarvi, T. D.; Esswein, A. J.; Pijpers, J. J. H.; Nocera, D. G. Science 2011, 334, 645-648
4. Nocera, D. G. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767
5. Sartorel, A.; Carraro, M.; Toma, F. M.; Prato, M.; Bonchio, M. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5592-5603
6. Dismukes, G. C.; Brimblecombe, R.; Felton, G. A. N.; Pryadun, R. S.; Sheats, J. E.; Spiccia, L.; Swiegers, G. F. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1935
7. Liu, X.; Wang, F. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 1115
8. Zaharieva, I.; Chernev, P.; Risch, M.; Klingan, K.; Kohlhoff, M.; Fischer, A.; Dau, H. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7081
9. Cao, C.; Hill, S.; Cheng, H.-P. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 167206
10. Kwabena Bediako, D.; Lassalle-Kaiser, B.; Surendranath, Y.; Yano, J.; Yachandra, V. K.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6801
11. Dau, H.; Limberg, C.; Reier, T.; Risch, M.; Roggan, S.; Strasser, P. ChemCatChem 2010, 2, 724
12. Duan, L.; Bozoglian, F.; Mandal, S.; Stewart, B.; Privalov, T.; Llobet, A.; Sun, L. Nat. Chem. 2012, 4, 418-423
13. Baruah, T.; Pederson, M. R. Chem. Phys. Lett. 2002, 360, 144
14. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072
15. McAlpin, J. G.; Stich, T. A.; Ohlin, C. A.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G.; Casey, W. H.; Britt, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15444
16. Berardi, S.; La Ganga, G.; Natali, M.; Bazzan, I.; Puntoriero, F.; Sartorel, A.; Scandola, F.; Campagna, S.; Bonchio, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11104-11107
17. Kanan, M. W.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 109-114
18. Risch, M.; Khare, V.; Zaharieva, I.; Gerencser, L.; Chernev, P.; Dau, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6936
19. Kanan, M. W.; Yano, J.; Surendranath, Y.; Dinca, M.; Yachandra, V. K.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13692
20. Du, P.; Kokhan, O.; Chapman, K. W.; Chupas, P. J.; Tiede, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11096
21. Mattioli, G.; Risch, M.; Amore Bonapasta, A.; Dau, H.; Guidoni, L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 15437
22. Hu, X. L.; Piccinin, S.; Laio, A.; Fabris, S. ACS Nano 2012, 6, 10497-10504
23. Risch, M.; Klingan, K.; Ringleb, F.; Chernev, P.; Zaharieva, I.; Fischer, A.; Dau, H. ChemSusChem 2012, 5, 542
24. Surendranath, Y.; Kanan, M. W.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16501
25. McAlpin, J. G.; Surendranath, Y.; Dinca, M.; Stich, T. A.; Stoian, S. A.; Casey, W. H.; Nocera, D. G.; Britt, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6882
26. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471-2474
27. Giannozzi, P. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 395502
28. Hsu, H.; Umemoto, K.; Cococcioni, M.; Wentzcovitch, R. Phys. Rev. B 2009, 79, 125124
29. Mattioli, G.; Alippi, P.; Filippone, F.; Caminiti, R.; Amore Bonapasta, A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 21694
30. Cococcioni, M.; de Gironcoli, S. Phys. Rev. B 2005, 71, 035105
31. Kulik, H. J.; Cococcioni, M.; Scherlis, D. A.; Marzari, N. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 103001
32. Juhin, A.; de Groot, F.; Vankò, G.; Calandra, M.; Brouder, C. Phys. Rev. B 2010, 81, 115115
33. Norman, M. R.; Freeman, A. J. Phys. Rev. B 1986, 33, 8896
34. McMahan, A. K.; Martin, R. M.; Satpathy, S. Phys. Rev. B 1988, 38, 6650
35. Galakhov, V. R.; Kurmaev, E. Z.; Uhlenbrock, S.; Neumann, M.; Kellerman, D. G.; Gorshkov, V. S. Solid State Commun. 1996, 99, 221
36. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1990, 41, 7892-7895
37. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
38. Parrinello, M.; Rahman, A. J. Appl. Phys. 1981, 52, 7182-7190
39. Henkelman, G.; Jònsson, H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7010-7022
40. Weinan, E.; Ren, W.; Vanden-Eijnden, E. Phys. Rev. B 2002, 66, 052301
41. Van de Walle, C. G.; Neugebauer, J. J. Appl. Phys. 2004, 95, 3851-3879
42. Mattioli, G.; Filippone, F.; Amore Bonapasta, A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13772-13780
43. Lundberg, M.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. Inorg. Chem. 2004, 43, 264-274
44. McAlpin, J. G.; Stich, T. A.; Casey, W. H.; Britt, R. D. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2445-2452
45. Wang, L.-P.; Van Voorhis, T. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2200
46. Bovi, D.; Narzi, D.; Guidoni, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 10.1002/anie.201306667
47. Ashcroft, N. W.; Mermin, N. D. Solid State Physics; Thomson Learning, Inc.: Stamford, CT, 1976.
48. Varkey, J. B.; Janotti, A.; Franchini, C.; Van de Walle, C. G. Phys. Rev. B 2012, 85, 081109(R)
49. Surendranath, Y.; Dinca, M.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2615
50. Risch, M.; Ringleb, F.; Khare, V.; Chernev, P.; Zaharieva, I.; Dau, H. J. Phys.: Conf. Series 2009, 190, 012167
51. Shao-Horn, Y.; Hackney, S. A.; Kahaian, A. J.; Thackeray, M. M. J. Solid State Chem. 2002, 168, 60
52. Delaplane, R. G.; Ibers, J. A.; Ferraro, J. R.; Rush, J. J. J. Chem. Phys. 1969, 50, 1920-1927