Exploring the properties and applications of nanoceria: Is there still plenty of room at the bottom?

Environmental Science: Nano

Volumn 1, Issue 5, 2014, Pages 390-405

  Reed, Kenneth ^a   Cormack, Alastair ^b   Kulkarni, Aniruddha ^c   Mayton, Mark ^d   Sayle, Dean ^e   Klaessig, Fred ^f   Stadler, Brad ^a  

^a Cerion NR x LLC   (United States)

^b ALFRED UNIVERSITY   (United States)

^c CSIRO   (Australia)

^d Spinnaker Cross Inc   (United States)

^e UNIVERSITY OF KENT   (United Kingdom)

^f Pennsylvania Bio Nano Systems   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84910020886     PISSN: 20518153     EISSN: 20518161     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4en00079j     Document Type: Review

References (115)

1. G. B. Haxel, J. B. Hedrick and G. J. Oris, Rare Earth Elements-Critical Resources for High Technology, USGS, 2002
2. Molycorp Inc., A Lanthanide Lanthology, Molycorp, Inc., 67750 Bailey Road, Mountain Pass, CA 92366, U.S.A., 1997
3. Molycorp Inc, Cerium-A Guide to its Role in Chemical Technology, Molycorp, Inc., 1992
4. R. D. Shannon Acta Crystallogr., Sect. A: Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr. 1976 32 751 767
5. D. A. Skoog, D. M. West and F. J. Holler, Fundamentals of Analytical Chemistry, Harcourt Brace College Publishers, 7th edn, 1996
6. A. Trovarelli, Catalysis by Ceria and Related Materials, Imperial College Press, London, 2002
7. R. K. Hailstone A. G. DiFrancesco J. G. Leong T. D. Allston K. J. Reed J. Phys. Chem. C 2009 113 15155 15159
8. A. Patterson Phys. Rev. 1939 56 978 982
9. W. Tscharnuter, in Encyclopedia of Analytical Chemistry, ed., R. A. M., John Wiley & Sone Ltd., Chichester, 2000, pp. 5469-5485
10. D. C. Sayle S. Seal Z. Wang B. C. Mangili D. W. Price A. S. Karakoti S. V. Kuchibhatla Q. Hao G. Mobus X. Xu T. X. Sayle ACS Nano 2008 2 1237 1251
11. Q. Yuan H. H. Duan L. L. Li L. D. Sun Y. W. Zhang C. H. Yan J. Colloid Interface Sci. 2009 335 151 167
12. D. R. U. M. Bhatta T. Sakthivel T. X. T. Sayle D. Sayle M. Molinari S. C. Parker I. M. Ross S. Seal G. Mobus J. Phys. Chem. C 2013 117 24561 24569
13. S. V. N. T. Kuchibhatia A. S. Karakoti D. C. Sayle H. Heinrich S. Seal Cryst. Growth Des. 2009 9 1614 1620
14. T. X. T. Sayle B. J. Inkson A. Karakoti A. Kumar M. Molinari G. Mobus S. C. Parker S. Seal D. C. Sayle Nanoscale 2011 3 1823 1837
15. T. X. T. Sayle S. Das U. M. Bhatta G. Mobus S. C. Parker S. Seal D. C. Sayle Nanoscale 2013 5 6063 6073
16. A. S. Karakoti S. V. N. T. Kuchibhatla D. R. Baer S. Thevuthasan D. C. Sayle S. Seal Small 2008 4 1210 1216
17. X. F. D. C. Sayle Y. Ding Z. L. Wang T. X. T. Sayle J. Am. Chem. Soc. 2007 129 7924 7935
18. C. T. Campbell Science 2005 309 713 714
19. J. Kullgren, Ph.D. Thesis, Uppsala University, 2012
20. S. F. F. Esch L. Zhou T. Montini C. Africh P. Fornasiero G. Comelli R. Rosei Science 2005 309 752 755
21. P. Dutta S. Pal M. S. Seehra Y. Shi E. M. Eyring R. D. Ernst Chem. Mater. 2006 18 5144 5146
22. S. Deshpande S. Patil K. V. N. T. Kuchibhatla S. Seal Appl. Phys. Lett. 2005 87 133113 133113
23. J.-D. Cafun K. O. Kvashnina E. Casals V. F. Puntes P. Glatzel ACS Nano 2013 7 10726 10732
24. D. A. Muller, L. Fitting-Kourkoutis and R. K. Hailstone, Project JumpStart "Iron Doped Ceria", Cornell University, JumpStart 2009
25. A. Migani G. N. Vayssilov S. T. Bromley F. Illas K. M. Neyman J. Mater. Chem. 2010 20 10535 10546
26. J. Zhang H. Kumagai K. Yamamura S. Ohara S. Takami A. Morikawa H. Shinjoh K. Kaneko T. Adschiri A. Suda Nano Lett. 2011 11 361 364
27. F. Zhang P. Wang J. Koberstein S. Khalid S.-W. Chan Surf. Sci. 2004 563 74 82
28. J. Paier C. Penschke J. Sauer Chem. Rev. 2013 113 3949 3985
29. R. T. S. Babu T. Inerbaev R. Day A. E. Masunov A. Schulte S. Seal Nanotechnology 2009 20 509901
30. A. N. Cormack, Powerpoint Presentation, ed., K. J. Reed, Alfred University, 2011
31. R. K. Hailstone A. G. DiFrancesco T. D. Allston K. Parsiegla K. J. Reed J. Nanopart. Res. 2014 16 2267 2278
32. C. Sun H. Li L. Chen Energy Environ. Sci. 2012 5 8475
33. H. I. Chen H. Y. Chang Ceram. Int. 2005 31 795 802
34. F. Zhang Q. Jin S.-W. Chan J. Appl. Phys. 2004 95 4319 4326
35. M. Hirano E. Kato J. Am. Ceram. Soc. 1999 82 786 788
36. M. Hirano M. Inagaki J. Mater. Chem. 2000 10 473 477
37. K. Matsui T. Kyotani A. Tomita Adv. Mater. 2002 14 1216 1219
38. M. Hirano E. Kato J. Am. Ceram. Soc. 1999 82 786 788
39. L. C. Chunwen Sun Eur. J. Inorg. Chem. 2009 2009 3883 3887
40. J. M. Dowding S. Das A. Kumar T. Dosani R. McCormack A. Gupta T. X. Sayle D. C. Sayle L. von Kalm S. Seal W. T. Self ACS Nano 2013 7 4855 4868
41. M. Niederberger Acc. Chem. Res. 2007 40 793 800
42. C. Laberty-Robert J. W. Long E. M. Lucas K. A. Pettigrew R. M. Stroud M. S. Doescher D. R. Rolison Chem. Mater. 2006 18 50 58
43. S. Abanades A. Legal A. Cordier G. Peraudeau G. Flamant A. Julbe J. Mater. Sci. 2010 45 4163 4173
44. T. Matsui K. Fujiwara K. Machida G. Adachi T. Sakata H. Mori Chem. Mater. 1997 9 2197 2204
45. Y. J. He B. L. Yang G. X. Cheng Mater. Lett. 2003 57 1880 1884
46. S. Patil S. C. Kuiry S. Seal R. Vanfleet J. Nanopart. Res. 2002 4 433 438
47. S. Patil S. Seal G. Yu A. Schulte J. Norwood Appl. Phys. Lett. 2006 88 243110
48. V. K. LaMer R. H. Dinegar J. Am. Chem. Soc. 1950 72 4847 4854
49. Y.-W. Zhang R. Si C.-S. Liao C.-H. Yan C.-X. Xiao Y. Kou J. Phys. Chem. B 2003 107 10159 10167
50. F. Zhou X. Ni Y. Zhang H. Zheng J. Colloid Interface Sci. 2007 307 135 138
51. K. L. Heckman W. DeCoteau A. Estevez K. J. Reed W. Costanzo D. Sandford J. C. Leiter J. Clauss K. Knapp C. Gomez P. Mullen E. Rathbun K. Prime J. Marini J. Patchefsky A. S. Patchefsky R. K. Hailstone J. S. Erlichman ACS Nano 2013 7 10582 10596
52. A. G. DiFrancesco, R. K. Hailstone, A. Langner and K. J. Reed, PCT/US2007/077545, 2007
53. Z. Lu A. J. Karakoti L. Velarde W. Wang P. Yang S. Thevuthasan H.-F. Wang J. Phys. Chem. C 2013 117 24329 24338
54. S. S. Lee H. Zhu E. Q. Contreras A. Prakash H. L. Puppala V. Colvin Chem. Mater. 2012 24 424 432
55. T. D. Allston, A. Langner, K. J. Reed and L. Herder, US2010/0152077, 2010
56. R. Feynman, There's Plenty of Room at the Bottom, American Physical Society, Caltech, California, 1959
57. A. S. Karakoti P. Munusamy K. Hostetler V. Kodali S. Kuchibhatla G. Orr J. G. Pounds J. G. Teeguarden B. D. Thrall D. R. Baer Surf. Interface Anal. 2012 44 882 889
58. S.-W. Park, W.-J. Myeong, J.-S. Baik, C.-M. Chung and K.-H. Song, US7754168 B2, July 13, 2010
59. T. Sakurada, D. Hosaka and K. Chinone, US8328893 B2, December 11, 2012
60. P. G. McCormick and T. Tzuzuki, US 6,503,475 B1 January 7, 2003
61. J. De Messemaeker, S. Put, D. Van-Genechten, Y. Van Rompaey, D. Nelis, Y. Strauven and G. Van Tendeloo, US 12/866,485, Feb 24, 2011
62. S. Katusic, M. Kroell, M. Kraemer, S. Heberer, E. Staab and G. Michael US 7553465 B2, Jun 30, 2009
63. U. Gesenhues Solid State Ionics 1997 101-103 1171 1180
64. M. Nabavi O. Spalla B. Cabane J. Colloid Interface Sci. 1993 160 459 471
65. P. R. Veera Dandu B. C. Peethala S. V. Babu J. Electrochem. Soc. 2010 157 H869 H874
66. M. Mayton, The Effects of the Price of Rare Earths on the Consumption of Polishing Compounds, 2012
67. Y. Matsuia Y. Tateyamaa K. Iwadea T. Nishiokaa H. Yano ECS Trans. 2007 11 277 283
68. M. Krishnan J. W. Nalaskowski L. M. Cook Chem. Rev. 2010 110 178 204
69. International Technology Roadmap for Semiconductors, 2011 Edition, Front End Process, 2011
70. A. A. Keller S. McFerran A. Lazareva S. Suh J. Nanopart. Res. 2013 15 1692 1694
71. European Commission Staff, 2012, http://ec.europa.eu/nanotechnology/pdf/second-regulatory-review-on-nanomaterials-staff-working-paper-accompanying-com(2012)-572.pdf
72. M. F. Eymery, Mmd. A. Nlaudet, M. A. Cadene, M. O. Merckel and Mme. N. Thieriet, Elements issus des declarations des substances a l'etat nanoparticulaire, Association european de libre-echange, 2013
73. M. R. Beychok, Process and evnironmental technology for producing SNG and liquid fuels, U. S. EPA, 1975
74. H. Schulz Adv. Catal. 1999 186 27
75. G. W. Crabtree M. S. Dresselhaus M. V. Buchanan Phys. Today 2004 39
76. N. Laosiripojanaa S. Assabumrungrat Appl. Catal.,B 2005 60 107 116
77. X. Wang R. J. Gorte Appl. Catal., A 2002 224 209 218
78. J. Xua C. M. Y. Yeungc J. Nib F. Meunierb N. Acerbia M. Fowlesc S. C. Tsanga Appl. Catal., A 2008 345 119 127
79. R. J. Smith M. Loganthan M. S. Shantha Int. J. Chem. React. Eng. 2010 8 1 32
80. Q. Fu H. Saltsburg M. Flytzani-Stephanopoulos Science 2003 301 935 938
81. T. Shido Y. Iwasawa J. Catal. 1992 136 493 503
82. T. Tabakova F. Boccuzzi M. Manzoli J. W. Sobczak V. Idakiev D. A. Andreeva Appl. Catal., A 2006 298 127 143
83. J. A. Mott M. I. Wolfe C. J. Alverson S. C. Macdonald C. R. Bailey L. B. Ball J. E. Moorman J. H. Somers D. M. Mannino S. C. Redd JAMA, J. Am. Med. Assoc. 2002 288 988 995
84. U. S. E. P. A. Office of Air and Radiation, The Benefits and Costs of the Clean Air Act from 1990 to 2020, 2011, http://www.epa.gov/oar/sect812/prospective2.html
85. U. S. Energy Information Administration, Short-Term Energy Outlook March 2014, 2014
86. H. C. Yao Y. F. Yu Yao J. Catal. 1984 86 254 265
87. R. H. Nunan M. J. Cohen S. A. M. Bradley J. Catal. 1992 133 309 334
88. J. Kaspar P. Fornaserio M. Graziani Catal. Today 1999 50 285 298
89. B. Park K. Donaldson R. Duffin L. Tran F. Kelly I. Mudway J.-P. Morin R. Guest P. Jenkinson Z. Samaras M. Giannouli H. Kouridis P. Martin Inhalation Toxicol. 2008 20 547 566
90. G. Wakefield X. Wu M. Gardener B. Park S. Anderson Technology Analysis & Strategic Management 2008 20 127 136
91. A. C. Johnson B. Park Environ. Toxicol. Chem. 2012 31 2582 2587
92. International Energy Agency, IES Statistics, Coal Information, ISBN 978-92-64, France, 2013
93. U. S. Dept. of Energy, Fuel Cells Handbook, EG&G Technical Services Inc, 2013
94. S. D. Park J. M. Vohs R. J. Grote Nature 2000 404 265 267
95. S. Wang T. Kobayashi M. Dokiya T. Hashimoto J. Electrochem. Soc. 2000 9 3603 3609
96. FUELCELLTODAY, The Fuel Cell Industry Review 2013, 2013
97. N. Izu Sens. Actuators, B 2003 93 449 452
98. N. Izu, in The 14th International Meeting on Chemical Sensors, 2012
99. L.-S. Fan, Chemical Looping Systems for Fossil Energy Conversions, John Wiley & Sons, 2010
100. A. Primo T. Marino A. Corma R. Molinari H. Garcpromo J. Am. Chem. Soc. 2011 133 6930 6933
101. S. Kundu J. Ciston S. D. Senanayake D. Arena E. Fujita D. Stacchiola L. Barrio R. M. Navarro J. L. G. Fierro J. A. Rodriguez J. Phys. Chem. C 2012 116 14062 14070
102. X. Ye J. Melas-Kyriazi Z. A. Feng N. A. Melosh W. C. Chueh Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 15459 154469
103. W. C. Chueh C. Falter M. Abbott D. Scipio P. Furler S. M. Haile A. Steinfeld Science 2010 330 1797 1801
104. J. Colon L. Herrera J. Smith S. Patil C. Komanski P. Kupelian S. Seal D. W. Jenkins C. H. Baker J. Nanomed. Nanotechnol. 2009 5 225 232
105. L. Kong S. Cai S. Zhou L. L. Wong A. S. Karakoti S. Seal J. F. McGinnis Neurobiol. Dis. 2011 42 514 523
106. C. K. Kim T. Kim I. Y. Choi M. Soh D. Kim Y. J. Kim H. Jang H. S. Yang J. Y. Kim H. K. Park et al. Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 11039 11043
107. A. Andreescu, M. Ornatska, J. S. Erlichman, A. Y. Estevez and J. C. Leiter, in Fine Particles in Medicine and Pharmacy, ed., E. Matijević, 2012, pp. 57-100
108. A. Y. Estevez and J. S Erlichman, in Oxidative Stress: Diagnostics, Prevention, and Therapy, ed., S. Andreescu, American Chemical Society, Washington, D.C., 2011, pp. 255-258
109. A. Nel T. Xi L. Mädler N. Li Science 2006 311 622 627
110. E. G. Heckert A. S. Karakoti S. Seal W. T. Self Biomaterials 2008 29 2705 2709
111. T. Pirmohamed J. M. Dowding S. Singh B. Wasserman E. Heckert A. S. Karakoti J. E. S. King S. Seal W. T. Self Chem. Commun. 2010 46 2736 2738
112. I. Celardo J. Z. Pedersen E. Traversa L. Ghibelli Nanoscale 2011 3 1411 1420
113. I. Celardo M. DeNicola C. Mandoli J. Z. Pedersen E. Traversa L. Ghibelli ACS Nano 2011 5 4537 4549
114. E. A. Grulke K. Reed M. J. Beck X. Huang A. Cormack S. Seal Environ. Sci.: Nano 2014 1 10.1039/C4EN00105B
115. R. A. Yokel S. Hussain S. Garantziotis P. Demokritou V. Castranova F. R. Cassee Environ. Sci.: Nano 2014 1 10.1039/c4en00039k