Quantitative correlation between defect density and heterogeneous electron transfer rate of single layer graphene

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 47, 2014, Pages 16609-16617

  Zhong, Jin Hui ^a   Zhang, Jie ^a   Jin, Xi ^a   Liu, Jun Yang ^a   Li, Qiongyu ^b   Li, Mao Hua ^a   Cai, Weiwei ^a,b   Wu, De Yin ^a   Zhan, Dongping ^a   Ren, Bin ^a  

^a XIAMEN UNIVERSITY   (China)

^b XIAMEN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRITICAL CURRENT DENSITY (SUPERCONDUCTIVITY); DEFECT DENSITY; DEFECTS; ELECTRON TRANSITIONS; ELECTRONIC STATES; ELECTRONIC STRUCTURE; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SCANNING PROBE MICROSCOPY; VACANCIES;

ELECTROCHEMICAL ACTIVITIES; ELECTROCHEMICAL DEVICES; EXPERIMENTAL CONDITIONS; HETEROGENEOUS ELECTRON TRANSFER; QUANTITATIVE CORRELATION; SCANNING ELECTROCHEMICAL MICROSCOPY; STRUCTURE AND PROPERTIES; TWO-DIMENSIONAL MATERIALS;

GRAPHENE;

ARGON; GRAPHENE;

AB INITIO CALCULATION; ARTICLE; CORRELATION ANALYSIS; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON BEAM; ELECTRON TRANSPORT; HETEROGENEOUS ELECTRON TRANSFER; ION CONDUCTANCE; OXIDATION REDUCTION POTENTIAL; QUANTITATIVE ANALYSIS; RAMAN SPECTROMETRY; SCANNING ELECTROCHEMICAL MICROSCOPY; SURFACE PROPERTY;

EID: 84914145748     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja508965w     Document Type: Article

References (64)

1. Li, W.; Tan, C.; Lowe, M. A.; Abrunia, H. D.; Ralph, D. C. ACS Nano 2011, 5, 2264
2. Valota, A. T.; Kinloch, I. A.; Novoselov, K. S.; Casiraghi, C.; Eckmann, A.; Hill, E. W.; Dryfe, R. A. W. ACS Nano 2011, 5, 8809
3. Zhong, J.-H.; Liu, J.-Y.; Li, Q.; Li, M.-G.; Zeng, Z.-C.; Hu, S.; Wu, D.-Y.; Cai, W.; Ren, B. Electrochim. Acta 2013, 110, 754
4. Toth, P. S.; Valota, A. T.; Velicky, M.; Kinloch, I. A.; Novoselov, K. S.; Hill, E. W.; Dryfe, R. A. W. Chem. Sci. 2014, 5, 582
5. Ritzert, N. L.; Rodriguez-Lopez, J.; Tan, C.; Abrunia, H. D. Langmuir 2013, 29, 1683
6. Ji, H.; Zhao, X.; Qiao, Z.; Jung, J.; Zhu, Y.; Lu, Y.; Zhang, L. L.; MacDonald, A. H.; Ruoff, R. S. Nat. Commun. 2014, 5, 3317
7. Li, Y.; Zhou, W.; Wang, H.; Xie, L.; Liang, Y.; Wei, F.; Idrobo, J. C.; Pennycook, S. J.; Dai, H. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 394
8. Jiao, Y.; Zheng, Y.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4394
9. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Zhu, Y.; Li, L. H.; Han, Y.; Chen, Y.; Du, A.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Nat. Commun. 2014, 5, 3783
10. Yan, L.; Zheng, Y. B.; Zhao, F.; Li, S. J.; Gao, X. F.; Xu, B. Q.; Weiss, P. S.; Zhao, Y. L. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 97
11. Georgakilas, V.; Otyepka, M.; Bourlinos, A. B.; Chandra, V.; Kim, N.; Kemp, K. C.; Hobza, P.; Zboril, R.; Kim, K. S. Chem. Rev. 2012, 112, 6156
12. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2010, 5, 26
13. Zandiatashbar, A.; Lee, G. H.; An, S. J.; Lee, S.; Mathew, N.; Terrones, M.; Hayashi, T.; Picu, C. R.; Hone, J.; Koratkar, N. Nat. Commun. 2014, 5, 3186
14. Tapaszto, L.; Dobrik, G.; Nemes-Incze, P.; Vertesy, G.; Lambin, P.; Biro, L. P. Phys. Rev. B 2008, 78, 233407
15. Yazyev, O. V. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 037203
16. Zhou, W.; Lee, J.; Nanda, J.; Pantelides, S. T.; Pennycook, S. J.; Idrobo, J. C. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 161
17. Bowling, R. J.; Packard, R. T.; McCreery, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 1217
18. Rice, R. J.; McCreery, R. L. Anal. Chem. 1989, 61, 1637
19. Robinson, R. S.; Sternitzke, K.; McDermott, M. T.; McCreery, R. L. J. Electrochem. Soc. 1991, 138, 2412
20. Banks, C. E.; Davies, T. J.; Wildgoose, G. G.; Compton, R. G. Chem. Commun. 2005, 829
21. Davies, T. J.; Hyde, M. E.; Compton, R. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5121
22. Ambrosi, A.; Sasaki, T.; Pumera, M. Chem. - Asian J. 2010, 5, 266
23. McCreery, R. L. Chem. Rev. 2008, 108, 2646
24. Brownson, D. A. C.; Kampouris, D. K.; Banks, C. E. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 6944
25. Lai, S. C. S.; Patel, A. N.; McKelvey, K.; Unwin, P. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 5405
26. Patel, A. N.; Collignon, M. G.; O'Connell, M. A.; Hung, W. O.; McKelvey, K.; Macpherson, J. V.; Unwin, P. R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20117
27. Guell, A. G.; Ebejer, N.; Snowden, M. E.; McKelvey, K.; Macpherson, J. V.; Unwin, P. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 11487
28. Tan, C.; Rodriguez-Lopez, J.; Parks, J. J.; Ritzert, N. L.; Ralph, D. C.; Abrunia, H. D. ACS Nano 2012, 6, 3070
29. Brownson, D. A. C.; Banks, C. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 15825
30. Yuan, W.; Zhou, Y.; Li, Y.; Li, C.; Peng, H.; Zhang, J.; Liu, Z.; Dai, L.; Shi, G. Sci. Rep. 2013, 3, 2248
31. Zhang, B.; Fan, L.; Zhong, H.; Liu, Y.; Chen, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10073
32. Gomez-Navarro, C.; de Pablo, P. J.; Gomez-Herrero, J.; Biel, B.; Garcia-Vidal, F. J.; Rubio, A.; Flores, F. Nat. Mater. 2005, 4, 534
33. Krasheninnikov, A. V.; Banhart, F. Nat. Mater. 2007, 6, 723
34. Palacios, J. J.; Fernández-Rossier, J.; Brey, L. Phys. Rev. B 2008, 77, 195428
35. Ugeda, M. M.; Brihuega, I.; Guinea, F.; Gomez-Rodriguez, J. M. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 096804
36. Lucchese, M. M.; Stavale, F.; Ferreira, E. H. M.; Vilani, C.; Moutinho, M. V. O.; Capaz, R. B.; Achete, C. A.; Jorio, A. Carbon 2010, 48, 1592
37. Cancado, L. G.; Jorio, A.; Ferreira, E. H.; Stavale, F.; Achete, C. A.; Capaz, R. B.; Moutinho, M. V.; Lombardo, A.; Kulmala, T. S.; Ferrari, A. C. Nano Lett. 2011, 11, 3190
38. Eckmann, A.; Felten, A.; Verzhbitskiy, I.; Davey, R.; Casiraghi, C. Phys. Rev. B 2013, 88, 035426
39. Dresselhaus, M. S.; Jorio, A.; Saito, R. Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2010, 1, 89
40. Ferrari, A. C.; Basko, D. M. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 235
41. Chen, S.; Ji, H.; Chou, H.; Li, Q.; Li, H.; Suk, J. W.; Piner, R.; Liao, L.; Cai, W.; Ruoff, R. S. Adv. Mater. 2013, 25, 2062
42. Liang, X.; Sperling, B. A.; Calizo, I.; Cheng, G.; Hacker, C. A.; Zhang, Q.; Obeng, Y.; Yan, K.; Peng, H.; Li, Q.; Zhu, X.; Yuan, H.; Hight Walker, A. R.; Liu, Z.; Peng, L.; Richter, C. A. ACS Nano 2011, 5, 9144
43. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
44. Giannozzi, P.; Baroni, S.; Bonini, N.; Calandra, M.; Car, R.; Cavazzoni, C.; Ceresoli, D.; Chiarotti, G. L.; Cococcioni, M.; Dabo, I.; Dal Corso, A.; de Gironcoli, S.; Fabris, S.; Fratesi, G.; Gebauer, R.; Gerstmann, U.; Gougoussis, C.; Kokalj, A.; Lazzeri, M.; Martin-Samos, L.; Marzari, N.; Mauri, F.; Mazzarello, R.; Paolini, S.; Pasquarello, A.; Paulatto, L.; Sbraccia, C.; Scandolo, S.; Sclauzero, G.; Seitsonen, A. P.; Smogunov, A.; Umari, P.; Wentzcovitch, R. M. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 395502
45. Blochl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
46. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
47. Lehtinen, O.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V.; Tolvanen, A.; Nordlund, K.; Keinonen, J. Phys. Rev. B 2010, 81, 153401
48. Ugeda, M. M.; Fernandez-Torre, D.; Brihuega, I.; Pou, P.; Martinez-Galera, A. J.; Perez, R.; Gomez-Rodriguez, J. M. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 116803
49. Ferrari, A. C.; Robertson, J. Phys. Rev. B 2000, 61, 14095
50. Eckmann, A.; Felten, A.; Mishchenko, A.; Britnell, L.; Krupke, R.; Novoselov, K. S.; Casiraghi, C. Nano Lett. 2012, 12, 3925
51. Brownson, D. A. C.; Metters, J. P.; Kampouris, D. K.; Banks, C. E. Electroanalysis 2011, 23, 894
52. Gerischer, H. In Physical Chemistry: An Advanced Treatise; Eyring, H.; Henderson, D.; Jost, W., Eds.; Academic Press, Inc.: New York, 1970; Vol. 9A.
53. Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, 2 nd ed.; John Wiley and Sons: New York, 2001.
54. Heller, I.; Kong, J.; Williams, K. A.; Dekker, C.; Lemay, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7353
55. McCreery, R. L.; McDermott, M. T. Anal. Chem. 2012, 84, 2602
56. Ruffieux, P.; Melle-Franco, M.; Groning, O.; Bielmann, M.; Zerbetto, F.; Groning, P. Phys. Rev. B 2005, 71, 153403
57. Patten, H. V.; Meadows, K. E.; Hutton, L. A.; Iacobini, J. G.; Battistel, D.; McKelvey, K.; Colburn, A. W.; Newton, M. E.; Macpherson, J. V.; Unwin, P. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7002
58. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183
59. Chen, J.-H.; Cullen, W. G.; Jang, C.; Fuhrer, M. S.; Williams, E. D. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 236805
60. Lherbier, A.; Dubois, S. M.; Declerck, X.; Roche, S.; Niquet, Y. M.; Charlier, J. C. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 046803
61. Hwang, J. Y.; Kuo, C. C.; Chen, L. C.; Chen, K. H. Nanotechnology 2010, 21, 465705
62. Jorio, A.; Lucchese, M. M.; Stavale, F.; Ferreira, E. H.; Moutinho, M. V.; Capaz, R. B.; Achete, C. A. J. Phys.: Condens. Matter 2010, 22, 334204
63. Boukhvalov, D. W.; Katsnelson, M. I. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10697
64. Ganguly, A.; Sharma, S.; Papakonstantinou, P.; Hamilton, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 17009