A hydrogen-evolving Ni(P2N2)2 electrocatalyst covalently attached to a glassy carbon electrode: Preparation, characterization, and catalysis. Comparisons with the homogeneous analogue

Inorganic Chemistry

Volumn 53, Issue 13, 2014, Pages 6875-6885

  Das, Atanu K ^a   Engelhard, Mark H ^b   Bullock, R Morris ^a   Roberts, John A S ^a  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84903977886     PISSN: 00201669     EISSN: 1520510X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic500701a     Document Type: Article

References (80)

1. Dempsey, J. L.; Brunschwig, B. S.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1995-2004
2. Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 62-72
3. Benson, E. E.; Kubiak, C. P.; Sathrum, A. J.; Smieja, J. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 89-99
4. Liu, T.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Nat. Chem. 2013, 5, 228-233
5. McNamara, W. R.; Han, Z.; Yin, C.-J.; Brennessel, W. W.; Holland, P. L.; Eisenberg, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 15594-15599
6. Bullock, R. M.; Appel, A. M.; Helm, M. L. Chem. Commun. 2014, 50, 3125-3143
7. Ogo, S. Chem. Commun. 2009, 3317-3325
8. Anfuso, C. L.; Snoeberger, R. C.; Ricks, A. M.; Liu, W.; Xiao, D.; Batista, V. S.; Lian, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6922-6925
9. Blakemore, J. D.; Gupta, A.; Warren, J. J.; Brunschwig, B. S.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18288-18291
10. Chen, Z.; Concepcion, J. J.; Hull, J. F.; Hoertz, P. G.; Meyer, T. J. Dalton Trans. 2010, 39, 6950-6952
11. Tong, L.; Gothelid, M.; Sun, L. Chem. Commun. 2012, 48, 10025-10027
12. Yao, S. A.; Ruther, R. E.; Zhang, L.; Franking, R. A.; Hamers, R. J.; Berry, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15632-15635
13. Krawicz, A.; Yang, J.; Anzenberg, E.; Yano, J.; Sharp, I. D.; Moore, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11861-11868
14. McCrory, C. C. L.; Devadoss, A.; Ottenwaelder, X.; Lowe, R. D.; Stack, T. D. P.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3696-3699
15. Le Goff, A.; Artero, V.; Jousselme, B.; Tran, P. D.; Guillet, N.; Métayé, R.; Fihri, A.; Palacin, S.; Fontecave, M. Science 2009, 326, 1384-1387
16. Tran, P. D.; Le Goff, A.; Heidkamp, J.; Jousselme, B.; Guillet, N.; Palacin, S.; Dau, H.; Fontecave, M.; Artero, V. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 1371-1374
17. Gross, M. A.; Reynal, A.; Durrant, J. R.; Reisner, E. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 356-366
18. Moore, G. F.; Sharp, I. D. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 568-572
19. Silver, S. C.; Niklas, J.; Du, P.; Poluektov, O. G.; Tiede, D. M.; Utschig, L. M. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13246-13249
20. Kilgore, U. J.; Roberts, J. A. S.; Pool, D. H.; Appel, A. M.; Stewart, M. P.; DuBois, M. R.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5861-5872
21. Kilgore, U. J.; Stewart, M. P.; Helm, M. L.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; DuBois, M. R.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Inorg. Chem. 2011, 50, 10908-10918
22. DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 2011, 1017-1027
23. O'Hagan, M.; Shaw, W. J.; Raugei, S.; Chen, S.; Yang, J. Y.; Kilgore, U. J.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14301-14312
24. Catalysis without Precious Metals; Bullock, R. M., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010.
25. Wang, M.; Chen, L.; Sun, L. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6763-6778
26. Thoi, V. S.; Sun, Y.; Long, J. R.; Chang, C. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2388-2400
27. Pool, D. H.; Stewart, M. P.; O'Hagan, M.; Shaw, W. J.; Roberts, J. A. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 15634-15639
28. Hoffert, W. A.; Roberts, J. A. S.; Bullock, R. M.; Helm, M. L. Chem. Commun. 2013, 49, 7767-7769
29. Helm, M. L.; Stewart, M. P.; Bullock, R. M.; DuBois, M. R.; DuBois, D. L. Science 2011, 333, 863-866
30. This is the current density generated by illuminating a photovoltaic device with unfocused sunlight, see: McFarlane, S. L.; Day, B. A.; McEleney, K.; Freund, M. S.; Lewis, N. S. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1700-1703
31. Cook, T. R.; Dogutan, D. K.; Reece, S. Y.; Surendranath, Y.; Teets, T. S.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2010, 110, 6474-6502
32. Favier, I.; Duñach, E. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 3393-3395
33. Roberts, J. A. S.; Bullock, R. M. Inorg. Chem. 2013, 52, 3823-3835
34. Das, A. K.; Engelhard, M. H.; Liu, F.; Bullock, R. M.; Roberts, J. A. S. Inorg. Chem. 2013, 52, 13674-13684
35. Laviron, E. J. Electroanal. Chem. 1979, 101, 19-28
36. Grosvenor, A. P.; Biesinger, M. C.; Smart, R. S. C.; McIntyre, N. S. Surf. Sci. 2006, 600, 1771-1779
37. Yang, G.; Hu, H.; Zhou, Y.; Hu, Y.; Huang, H.; Nie, F.; Shi, W. Sci. Rep. 2012, 10.1038/srep00698
38. Peng, H.; Mo, Z.; Liao, S.; Liang, H.; Yang, L.; Luo, F.; Song, H.; Zhong, Y.; Zhang, B. Sci. Rep. 2013, 10.1038/srep01765
39. Devadoss, A.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5370-5371
40. Kim, K. S.; Winograd, N. Surf. Sci. 1974, 43, 625-643
41. Selvam, P.; Viswanathan, B.; Srinivasan, V. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1989, 49, 203-211
42. Ruther, R. E.; Cui, Q.; Hamers, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5751-5761
43. Seah, M. In Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy; Briggs, D.; Grant, J. T., Eds.; IM Publications: Chichester, U.K., 2003.
44. Powell, C. J.; Seah, M. P. J. Vac. Sci. Technol., A 1990, 8, 735-763
45. Fang, M.; Engelhard, M. H.; Zhu, Z.; Helm, M. L.; Roberts, J. A. S. ACS Catal. 2013, 4, 90-98
46. Wilson, A. D.; Newell, R. H.; McNevin, M. J.; Muckerman, J. T.; DuBois, M. R.; DuBois, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 358-366
47. Sathrum, A. J.; Kubiak, C. P. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2372-2379
48. Kolthoff, I. M.; Chantooni, M. K.; Bhowmik, S. Anal. Chem. 1967, 39, 1627-1633
49. Izutsu, K. Acid-Base Dissociation Constants in Dipolar Aprotic Solvents; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1990.
50. Kaljurand, I.; Kutt, A.; Soovali, L.; Rodima, T.; Maemets, V.; Leito, I.; Koppel, I. A. J. Org. Chem. 2005, 70, 1019-1028
51. Artero, V.; Fontecave, M. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2338-2356
52. Krasiński, A.; Fokin, V. V.; Sharpless, K. B. Org. Lett. 2004, 6, 1237-1240
53. Akimova, G. S.; Chistokletov, V. N.; Petrov, A. A. Zh. Org. Khim. 1967, 3, 968-974
54. Akimova, G. S.; Chistokletov, V. N.; Petrov, A. A. Zh. Org. Khim. 1967, 3, 2241-2247
55. Akimova, G. S.; Chistokletov, V. N.; Petrov, A. A. Zh. Org. Khim. 1968, 4, 389-394
56. Anariba, F.; DuVall, S. H.; McCreery, R. L. Anal. Chem. 2003, 75, 3837-3844
57. Pinson, J.; Podvorica, F. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 429-439
58. Bream, R. N.; Hayes, D.; Hulcoop, D. G.; Whiteman, A. J. Org. Process Res. Dev. 2013, 17, 641-650
59. Fontecave, M.; Artero, V. C. R. Chim. 2011, 14, 362-371
60. Yang, J. Y.; Chen, S.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L.; Raugei, S.; Rousseau, R.; Dupuis, M.; Rakowski DuBois, M. Chem. Commun. 2010, 46, 8618-8620
61. Jain, A.; Lense, S.; Linehan, J. C.; Raugei, S.; Cho, H.; DuBois, D. L.; Shaw, W. J. Inorg. Chem. 2011, 50, 4073-4085
62. Galan, B. R.; Schöffel, J.; Linehan, J. C.; Seu, C.; Appel, A. M.; Roberts, J. A. S.; Helm, M. L.; Kilgore, U. J.; Yang, J. Y.; DuBois, D. L.; Kubiak, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12767-12779
63. Wilson, A. D.; Fraze, K.; Twamley, B.; Miller, S. M.; DuBois, D. L.; Rakowski DuBois, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 130, 1061-1068
64. Franz, J. A.; O'Hagan, M.; Ho, M. H.; Liu, T.; Helm, M. L.; Lense, S.; DuBois, D. L.; Shaw, W. J.; Appel, A. M.; Raugei, S.; Bullock, R. M. Organometallics 2013, 32, 7034-7042
65. Chen, S.; Ho, M.-H.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L.; Dupuis, M.; Rousseau, R.; Raugei, S. ACS Catal. 2013, 4, 229-242
66. Yang, J. Y.; Bullock, R. M.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Twamley, B.; DuBois, D. L.; Rakowski DuBois, M. Dalton Trans. 2010, 39, 3001-3010
67. Wiedner, E. S.; Yang, J. Y.; Chen, S.; Raugei, S.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Helm, M. L.; Bullock, R. M.; Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L. Organometallics 2011, 31, 144-156
68. Savéant, J. M. Elements of molecular and biomolecular electrochemistry: an electrochemical approach to electron transfer chemistry.; Wiley: Hoboken, NJ, 2006.
69. Raugei, S.; Chen, S.; Ho, M.-H.; Ginovska-Pangovska, B.; Rousseau, R. J.; Dupuis, M.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Chem. Eur. J. 2012, 18, 6493-6506
70. O'Hagan, M.; Shaw, W. J.; Raugei, S.; Chen, S. T.; Yang, J. Y.; Kilgore, U. J.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14301-14312
71. O'Hagan, M.; Ho, M. H.; Yang, J. Y.; Appel, A. M.; Rawkowski DuBois, M.; Raugei, S.; Shaw, W. J.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19409-19424
72. Sirkar, K. K. Separation of molecules, macromolecules, and particles: principles, phenomena, and processes; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2014.
73. Yang, J. Y.; Bullock, R. M.; Shaw, W. J.; Twamley, B.; Fraze, K.; Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5935-5945
74. Fraze, K.; Wilson, A. D.; Appel, A. M.; Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L. Organometallics 2007, 26, 3918-3924
75. C. Davies, S.; A. Henderson, R.; L. Hughes, D.; E. Oglieve, K. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1998, 425-432
76. Fry, A. J. In Laboratory Techniques in Electroanalytical Chemistry, 2 nd ed.; Kissinger, P. T.; Heineman, W. R., Eds.; Marcel Dekker: New York, 1996; pp 469-483.
77. Hathaway, B. J.; Holah, D. G.; Underhill, A. E. J. Chem. Soc. 1962, 2444-2448
78. Reback, M. L.; Ginovska-Pangovska, B.; Ho, M.-H.; Jain, A.; Squier, T. C.; Raugei, S.; Roberts, J. A. S.; Shaw, W. J. Chem. Eur. J. 2013, 19, 1928-1941
79. Gelius, U.; Allan, C. J.; Johansson, G.; Siegbahn, H.; Allison, D. A.; Siegbahn, K. Phys. Scr. 1971, 3, 237
80. Estrade-Szwarckopf, H.; Rousseau, B. J. Phys. Chem. Solids 1992, 53, 419-436