The role of nanocluster aggregation, coalescence, and recrystallization in the electrochemical deposition of platinum nanostructures

Chemistry of Materials

Volumn 26, Issue 7, 2014, Pages 2396-2406

  Ustarroz, Jon ^a   Altantzis, Thomas ^b   Hammons, Joshua A ^c   Hubin, Annick ^a   Bals, Sara ^b   Terryn, Herman ^a  

^a VRIJE UNIVERSITEIT BRUSSEL   (Belgium)

^b UNIVERSITY OF ANTWERP   (Belgium)

^c ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AGGREGATES; CARBON; DEPOSITION; ELECTRIC IMPEDANCE TOMOGRAPHY; ELECTROCATALYSTS; ELECTRODEPOSITION; EPITAXIAL GROWTH; NANOCLUSTERS; PLATINUM; RECRYSTALLIZATION (METALLURGY); REDUCTION; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

ABERRATION-CORRECTED; DENDRITIC AGGREGATES; DEPOSITION POTENTIAL; ELECTROCHEMICAL DEPOSITION; ELECTROCHEMICAL GROWTH; ELECTRODEPOSITION POTENTIAL; SELF-LIMITING GROWTHS; ULTRA-SMALL ANGLE X-RAY SCATTERINGS;

AGGLOMERATION;

EID: 84897997793     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm403178b     Document Type: Article

References (75)

1. Vielstich, W.; Gasteiger, H. A.; Lamm, A.; Yokokawa, H. In Handbook of Fuel Cells: Fundamentals, Technology, and Applications; Vielstich, W., Gasteiger, H. A., Lamm, A., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd.: New York, 2009.
2. Gasteiger, H. A.; Kocha, S. S.; Sompalli, B.; Wagner, F. T. Appl. Catal., B 2005, 56, 9-35
3. Chen, A. C.; Holt-Hindle, P. Chem. Rev. 2010, 110, 3767-3804
4. Lim, B.; Jiang, M.; Camargo, P. H. C.; Cho, E. C.; Tao, J.; Lu, X.; Zhu, Y.; Xia, Y. Science 2009, 324, 1302-5
5. Mohanty, A.; Garg, N.; Jin, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4962-6
6. Xu, J.; Wilson, A. R.; Rathmell, A. R.; Howe, J.; Chi, M.; Wiley, B. J. ACS Nano 2011, 5, 6119-27
7. Lee, H.; Habas, S. E.; Kweskin, S.; Butcher, D.; Somorjai, G. A.; Yang, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7824-8
8. Maillard, F.; Schreier, S.; Hanzlik, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 385-393
9. Tian, N.; Zhou, Z.-Y.; Sun, S.-G.; Ding, Y.; Wang, Z. L. Science 2007, 316, 732-5
10. Kibsgaard, J.; Gorlin, Y.; Chen, Z.; Jaramillo, T. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7758-65
11. Becker, R.; Döring, W. Ann. Phys. 1935, 416, 719-752
12. Venables, J. A.; Spiller, G. D. T.; Hanbucken, M. Rep. Prog. Phys. 1984, 47, 399-459
13. Budevski, E.; Staikov, G.; Lorenz, W. J.; Keusler, K. E. Electrochemical Phase Formation and Growth; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 1997.
14. LaMer, V. K.; Dinegar, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 4847-4854
15. Watzky, M. a.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10382-10400
16. Wang, F.; Li, C.; Sun, L.-D.; Xu, C.-H.; Wang, J.; Yu, J. C.; Yan, C.-H. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 4872-6
17. Goris, B.; Bals, S.; Van den Broek, W.; Carbó-Argibay, E.; Gómez-Graña, S.; Liz-Marzán, L. M.; Van Tendeloo, G. Nat. Mater. 2012, 11, 930-5
18. Murray, C. B. Science 2009, 324, 1276-7
19. Colliex, C. Science 2012, 336, 44-5
20. Yuk, J. M.; Park, J.; Ercius, P.; Kim, K.; Hellebusch, D. J.; Crommie, M. F.; Lee, J. Y.; Zettl, A.; Alivisatos, A. P. Science 2012, 336, 61-4
21. Zheng, H.; Smith, R. K.; Jun, Y. W.; Kisielowski, C.; Dahmen, U.; Alivisatos, A. P. Science 2009, 324, 1309-1312
22. Polte, J.; Ahner, T. T.; Delissen, F.; Sokolov, S.; Emmerling, F.; Thünemann, A. F.; Kraehnert, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1296-301
23. Takesue, M.; Tomura, T.; Yamada, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14164-14167
24. Polte, J.; Tuaev, X.; Wuithschick, M.; Fischer, A.; Thuenemann, A. F.; Rademann, K.; Kraehnert, R.; Emmerling, F. ACS Nano 2012, 6, 5791-802
25. Niederberger, M.; Cölfen, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3271-87
26. Wang, F.; Richards, V. N.; Shields, S. P.; Buhro, W. E. Chem. Mater. 2014, 26, 5-21
27. Shields, S. P.; Richards, V. N.; Buhro, W. E. Chem. Mater. 2010, 22, 3212-3225
28. Ge, J.; Lei, J.; Zare, R. N. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 428-32
29. Richards, V. N.; Shields, S. P.; Buhro, W. E. Chem. Mater. 2011, 23, 137-144
30. Lim, B.; Kobayashi, H.; Camargo, P. H. C.; Allard, L. F.; Liu, J.; Xia, Y. Nano Res. 2010, 3, 180-188
31. Finney, E. E.; Shields, S. P.; Buhro, W. E.; Finke, R. G. Chem. Mater. 2012, 24, 1718-1725
32. Hyde, M. E.; Compton, R. G. J. Electroanal. Chem. 2003, 549, 1-12
33. Radisic, A.; Vereecken, P. M.; Hannon, J. B.; Searson, P. C.; Ross, F. M. Nano Lett. 2006, 6, 238-242
34. Ustarroz, J.; Ke, X.; Hubin, A.; Bals, S.; Terryn, H. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2322-2329
35. Allongue, P.; Souteyrand, E. J. Electroanal. Chem. 1990, 286, 217-237
36. Zoval, J. V.; Lee, J.; Gorer, S.; Penner, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1166-1175
37. Plyasova, L.; Molina, I. Y.; Gavrilov, A.; Cherepanova, S.; Cherstiouk, O.; Rudina, N.; Savinova, E. R.; Tsirlina, G. A. Electrochim. Acta 2006, 51, 4477-4488
38. Gloaguen, F.; Leger, J.; Lamy, C.; Marmann, A.; Stimming, U.; Vogel, R. Electrochim. Acta 1999, 44, 1805-1816
39. Sherstyuk, O. V.; Pron'kin, S. N.; Chuvilin, A. L.; Salanov, A. N.; Savinova, E. R.; Tsirlina, G. A.; Petrii, O. A. Russ. J. Electrochem. 2000, 36, 741-751
40. Kravtsov, V. I. Russ. J. Electrochem. 2000, 36, 1209-1215
41. Sieben, J. M.; Duarte, M. M. E.; Mayer, C. E. J. Solid State Electrochem. 2010, 14, 1555-1563
42. Sieben, J. M.; Duarte, M. M. E. Int. J. Hydrogen Energy 2011, 36, 3313-3321
43. Lee, I.; Chan, K.-Y.; Phillips, D. L. Appl. Surf. Sci. 1998, 136, 321-330
44. Dominguez-Dominguez, S.; Pardilla, J. A.; Murcia, A. B.; Morallon, E.; Cazorla-Amoros, D. J. Appl. Electrochem. 2008, 38, 259-268
45. Jeon, H.; Joo, J.; Kwon, Y.; Uhm, S.; Lee, J. J. Power Sources 2010, 195, 5929-5933
46. Zhang, D.; Chang, W. C.; Okajima, T.; Ohsaka, T. Langmuir 2011, 27, 14662-8
47. Guo, L.; Oskam, G.; Radisic, A.; Hoffmann, P. M.; Searson, P. C. J. Phys. D: Appl. Phys. 2011, 44, 443001
48. Ustarroz, J.; Gupta, U.; Hubin, A.; Bals, S.; Terryn, H. Electrochem. Commun. 2010, 12, 1706-1709
49. Ustarroz, J.; Hammons, J. A.; Van Ingelgem, Y.; Tzedaki, M.; Hubin, A.; Terryn, H. Electrochem. Commun. 2011, 13, 1320-1323
50. Bayati, M.; Abad, J. M.; Nichols, R. J.; Schiffrin, D. J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18439-18448
51. Lu, G. J.; Zangari, G. Electrochim. Acta 2006, 51, 2531-2538
52. Asoro, M. A.; Kovar, D.; Shao-Horn, Y.; Allard, L. F.; Ferreira, P. J. Nanotechnology 2010, 21, 025701
53. Martin, J. E.; Hurd, A. J. J. Appl. Crystallogr. 1987, 20, 61-78
54. Teixeira, J. J. Appl. Crystallogr. 1988, 21, 781-785
55. Debye, P.; Anderson, H. R.; Brumberger, H. J. Appl. Phys. 1957, 28, 679-683
56. Glatter, O.; Kratky, O. Small Angle X-Ray Scattering; Academic Press, New York, U.S.A., 1982.
57. Abecassis, B.; Testard, F.; Spalla, O.; Barboux, P. Nano Lett. 2007, 7, 1723-1727
58. Garbarino, S.; Pereira, A.; Hamel, C.; Irissou, E.; Chaker, M.; Guay, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2980-2988
59. Deltour, P.; Barrat, J.-L.; Jensen, P. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 4597-4600
60. Wen, J.; Chang, S.; Burnett, J.; Evans, J.; Thiel, P. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 2591-2594
61. Jensen, P. Rev. Mod. Phys. 1999, 71, 1695-1735
62. Zhao, Z.; Dubau, L.; Maillard, F. J. Power Sources 2012, 217, 449-458
63. Hartl, K.; Nesselberger, M.; Mayrhofer, K. J. J.; Kunz, S.; Schweinberger, F. F.; Kwon, G.; Hanzlik, M.; Heiz, U.; Arenz, M. Electrochim. Acta 2010, 56, 810-816
64. Giesen, M. Prog. Surf. Sci. 2001, 68, 1-154
65. Liu, Y.; Gokcen, D.; Bertocci, U.; Moffat, T. P. Science 2012, 338, 1327-30
66. Vanpaemel, J.; van der Veen, M. H.; De Gendt, S.; Vereecken, P. M. Electrochim. Acta 2013, 109, 411-418
67. Frumkin, A.; Petrii, O. Electrochim. Acta 1975, 20, 347-359
68. Besson, C.; Finney, E. E.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8179-84
69. Liu, H.; Favier, F.; Ng, K. H.; Zach, M. P.; Penner, R. M. Electrochim. Acta 2001, 47, 671-677
70. Ng, K. H.; Liu, H.; Penner, R. M. Langmuir 2000, 16, 4016-4023
71. Sø gaard, M.; Odgaard, M.; Skou, E. Solid State Ionics 2001, 145, 31-35
72. Schulenburg, H.; Durst, J.; Müller, E.; Wokaun, A.; Scherer, G. J. Electroanal. Chem. 2010, 642, 52-60
73. Hammons, J. A.; Rayment, T.; Tzedaki, M.; Van Ingelgem, Y.; Ustarroz, J.; Vandendael, I.; Hubin, A.; Terryn, H. Electrochim. Acta 2012, 70, 10-18
74. Hammons, J. A.; Muselle, T.; Ustarroz, J.; Tzedaki, M.; Raes, M.; Hubin, A.; Terryn, H. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 14381-14389
75. Ilavsky, J.; Jemian, P. R. J. Appl. Crystallogr. 2009, 42, 347-353