Modeling excited states in TiO2 nanoparticles: On the accuracy of a TD-DFT based description

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 3, 2014, Pages 1189-1199

  Berardo, Enrico ^a   Hu, Han Shi ^b   Shevlin, Stephen A ^a   Woodley, Scott M ^a   Kowalski, Karol ^b   Zwijnenburg, Martijn A ^a  

^a UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^b PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84896286911     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct4010273     Document Type: Article

References (74)

1. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37
2. Satoh, N.; Nakashima, T.; Kamikura, K.; Yamamoto, K. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 106
3. Monticone, S.; Tufeu, R.; Kanaev, A. V.; Scolan, E.; Sanchez, C. Appl. Surf. Sci. 2000, 162-163, 565
4. Anpo, M.; Shima, T.; Kodama, S.; Kubokawa, Y. J. Phys. Chem. 1987, 91, 4305
5. Tachikawa, T.; Fujitsuka, M.; Majima, T. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5259
6. Gratzel, M. Nature 2001, 414, 338
7. Ni, M.; Leung, M. K. H.; Leung, D. Y. C.; Sumathy, K. Renew. Sust. Energy Rev. 2007, 11, 401
8. Jagadale, T. C.; Takale, S. P.; Sonawane, R. S.; Joshi, H. M.; Patil, S. I.; Kale, B. B.; Ogale, S. B. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 14595
9. Schrauzer, G. N.; Guth, T. D. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 7189
10. Biswas, A.; Corani, A.; Kathiravan, A.; Infahsaeng, Y.; Yartsev, A.; Sundstrom, V.; De, S. Nanotechnology 2013, 24, 195601
11. Cernuto, G.; Masciocchi, N.; Cervellino, A.; Colonna, G. M.; Guagliardi, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3114
12. Murakami, N.; Kurihara, Y.; Tsubota, T.; Ohno, T. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3062
13. Amano, F.; Prieto-Mahaney, O.-O.; Terada, Y.; Yasumoto, T.; Shibayama, T.; Ohtani, B. Chem. Mater. 2009, 21, 2601
14. Cho, C. H.; Han, M. H.; Kim, D. H.; Kim, D. K. Mater. Chem. Phys. 2005, 92, 104
15. Li, Y.-F.; Liu, Z.-P. J. Am. Ceram. Soc. 2011, 133, 15743
16. Persson, P.; Bergstrom, R.; Lunell, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10348
17. Di Valentin, C.; Pacchioni, G.; Selloni, A. Phys. Rev. B 2004, 70, 85116
18. Li, S.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 6646
19. De Angelis, F.; Fantacci, S.; Selloni, A. Nanotechnology 2008, 19, 424002
20. Rocca, D.; Gebauer, R.; De Angelis, F.; Nazeeruddin, M. K.; Baroni, S. Chem. Phys. Lett. 2009, 475, 49
21. Blagojevic, V.; Chen, Y. R.; Steigerwald, M.; Brus, L.; Friesner, R. A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19806
22. Shevlin, S. A.; Woodley, S. M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 17333
23. Chiodo, L.; Maria Garcia-Lastra, J.; Iacomino, A.; Ossicini, S.; Zhao, J.; Petek, H.; Rubio, A. Phys. Rev. B 2010, 82, 45207
24. Wang, T. H.; Fang, Z.; Gist, N. W.; Li, S.; Dixon, D. A.; Gole, J. L. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9344
25. Auvinen, S.; Alatalo, M.; Haario, H.; Jalava, J. P.; Lamminmäki, R. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8484
26. Marom, N.; Moussa, J. E.; Ren, X.; Tkatchenko, A.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. B 2011, 84, 245115
27. Zhang, J.; Hughes, T. F.; Steigerwald, M.; Brus, L.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12028
28. Li, J.; Wang, H.; Persson, P.; Thoss, M. J. Chem. Phys. 2012, 137, 22A529
29. Nunzi, F.; Mosconi, E.; Storchi, L.; Ronca, E.; Selloni, A.; Grätzel, M.; De Angelis, F. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1221
30. Scanlon, D. O.; Dunnill, C. W.; Buckeridge, J.; Shevlin, S. A.; Logsdail, A. J.; Woodley, S. M.; Catlow, C. R. A.; Powell, M. J.; Palgrave, R. G.; Parkin, I. P.; Watson, G. W.; Keal, T. W.; Sherwood, P.; Walsh, A.; Sokol, A. A. Nat. Mater. 2013, 12, 798
31. Galynska, M.; Persson, P. Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 2611
32. Berardo, E.; Hu, H. S.; Kowalski, K.; Zwijnenburg, M. A. J. Chem. Phys. 2013, 139, 64313
33. Taylor, D. J.; Paterson, M. J. J. Chem. Phys. 2010, 133, 204302
34. Lin, C.-K.; Li, J.; Tu, Z.; Li, X.; Hayashi, M.; Lin, S. H. R. Soc. Chem. Adv. 2011, 1, 1228
35. Taylor, D. J.; Paterson, M. J. Chem. Phys. 2012, 408, 1
36. Chiodo, L.; Salazar, M.; Romero, A. H.; Laricchia, S.; Della Sala, F.; Rubio, A. J. Phys. Chem. 2011, 135, 244704
37. Marom, N.; Kim, M.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 106801
38. Kasha, M. Faraday Discuss. 1950, 9, 14
39. Zwijnenburg, M. A. Nanoscale 2011, 3, 3780
40. Zwijnenburg, M. A.; Illas, F.; Bromley, S. T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 9311
41. Zwijnenburg, M. A.; Sousa, C.; Illas, F.; Bromley, S. T. J. Chem. Phys. 2011, 134, 64511
42. Zwijnenburg, M. A. Nanoscale 2012, 4, 3711
43. Zwijnenburg, M. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 11119
44. Zwijnenburg, M. A.; Sokol, A. A.; Sousa, C.; Bromley, S. T. J. Chem. Phys. 2009, 131, 34705
45. Zhang, R.-Q.; De Sarkar, A.; Niehaus, T. A.; Frauenheim, T. Phys. Status Solidi B 2012, 249, 401
46. Wang, Y.; Zhang, R.; Frauenheim, T.; Niehaus, T. A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12935
47. Wang, X.; Zhang, R. Q.; Lee, S. T.; Frauenheim, T.; Niehaus, T. A. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 243120
48. Sundholm, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2044
49. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
50. Weigend, F.; Ahlrichs, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3297
51. Wu, H. B.; Wang, L. S. J. Chem. Phys. 1997, 107, 8221
52. Hamad, S.; Catlow, C. R. A.; Woodley, S. M.; Lago, S.; Mejias, J. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15741
53. Qu, Z. W.; Kroes, G. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8998
54. Calatayud, M.; Maldonado, L.; Minot, C. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 16087
55. Syzgantseva, O. A.; Gonzalez-Navarrete, P.; Calatayud, M.; Bromley, S.; Minot, C. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 15890
56. Chen, M.; Dixon, D. A. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 3189
57. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
58. Yanai, T.; Tew, D. P.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 51
59. Comeau, D. C.; Bartlett, R. J. Chem. Phys. Lett. 1993, 207, 414
60. Watts, J. D.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 3073
61. Schafer, A.; Horn, H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571
62. Ahlrichs, R.; Bar, M.; Haser, M.; Horn, H.; Kolmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165
63. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S. J.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347
64. Lai, P.-W.; Zhang, H.; Rajbhandari, S.; Valeev, E.; Kowalski, K.; Sadayappan, P. In Proceedings of the International Conference on Computational Science, ICCS 2012; Ali, H.; Shi, Y.; Khazanchi, D.; Lees, M.; VanAlbada, G. D.; Dongarra, J.; Sloot, P. M. A., Eds.; Springer: New York, 2012; Vol. 9, p 412.
65. Valiev, M.; Bylaska, E. J.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Van Dam, H. J. J.; Wang, D.; Nieplocha, J.; Apra, E.; Windus, T. L.; de Jong, W. A. Comput. Phys. Commun. 2010, 181, 1477
66. Peach, M. J. G.; Benfield, P.; Helgaker, T.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2008, 128, 44118
67. The Pymol Molecular Graphics System, version 1.4.1; Schrödinger, LLC: Portland, OR, 2010.
68. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics Modell. 1996, 14, 33
69. Zwijnenburg, M. A.; Illas, F.; Bromley, S. T. J. Chem. Phys. 2012, 137 154313
70. Avakyan, V. G.; Sidorkin, V. F.; Belogolova, E. F.; Guselnikov, S. L.; Gusel'nikov, L. E. Organometallics 2006, 25, 6007
71. Radzig, V. A. Colloids Surf., A 1993, 74, 91
72. Giordano, L.; Sushko, P. V.; Pacchioni, G.; Shluger, A. L. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 136801
73. Suzuki, T.; Skuja, L.; Kajihara, K.; Hirano, M.; Kamiya, T.; Hosono, H. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 186404
74. Pandey, L. B.; Aikens, C. M. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 526