Block copolymer templated synthesis of core-shell PtAu bimetallic nanocatalysts for the methanol oxidation reaction

Chemistry of Materials

Volumn 26, Issue 24, 2014, Pages 6928-6940

  Mikkelsen, Kyle ^a   Cassidy, Blake ^a   Hofstetter, Nicole ^a   Bergquist, Leah ^a   Taylor, Audrey ^a   Rider, David A ^a  

^a WESTERN WASHINGTON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BLOCK COPOLYMERS; CATALYST POISONING; ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; FUEL CELLS; METHANOL; METHANOL FUELS; OXIDATION; PLATINUM; SYNTHESIS (CHEMICAL);

BIMETALLIC NANOCATALYSTS; BLOCK COPOLYMER TEMPLATES; CORE-SHELL NANOSTRUCTURES; DIRECT METHANOL FUEL CELLS (DMFCS); ELECTRO-CATALYTIC OXIDATION; ELECTROCHEMICAL ACTIVITIES; LOW OPERATING TEMPERATURE; METHANOL OXIDATION REACTIONS;

DIRECT METHANOL FUEL CELLS (DMFC);

EID: 84919797413     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm5026798     Document Type: Article

References (104)

1. McGrath, K. M.; Prakash, G. K. S.; Olah, G. A. J. Ind. Eng. Chem. 2004, 10, 1063-1080
2. Baldauf, M.; Preidel, W. J. Power Sources 1999, 84, 161-166
3. Wee, J. H. J. Power Sources 2006, 161, 1-10
4. Wasmus, S.; Kuver, A. J. Electroanal. Chem. 1999, 461, 14-31
5. Cameron, D. S.; Hards, G. A.; Harrison, B.; Potter, R. J. Platinum Metals Rev. 1987, 31, 173-181
6. Kordesch, K.; Marko, A. Oesterr. Chem.-Ztg. 1951, 52, 125-130
7. Yasuda, K.; Mityata, S. Durability Targets for Stationary and Automotive Applications in Japan; Springer Science and Business Media LLC: New York, 2009; Vol. 489.
8. Wang, L.; Yamauchi, Y. Chem. Mater. 2011, 23, 2457-2465
9. Wang, R.; Wang, C.; Cai, W. B.; Ding, Y. Adv. Mater. 2010, 22, 1845-1848
10. Adlhart, C.; Uggerud, E. Chem. Commun. 2006, 2581-2582
11. Sun, Y.; Zhuang, L.; Lu, J.; Hong, X.; Liu, P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15465-15467
12. Yamamoto, K.; Imaoka, T.; Chun, W. J.; Enoki, O.; Katoh, H.; Takenaga, M.; Sonoi, A. Nat. Chem. 2009, 1, 397-402
13. Xu, C.; Wang, L.; Wang, R.; Wang, K.; Zhang, Y.; Tian, F.; Ding, Y. Adv. Mater. 2009, 21, 2165-2169
14. Hasché, F.; Oezaslan, M.; Strasser, P. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, B24-B34
15. Strasser, P.; Oezaslan, M.; Hasché, F.; Koh, S.; Yu, C.; Srivastava, R. Chem. Ing. Tech. 2008, 80, 1267
16. Sao-Joao, S.; Giorgio, S.; Penisson, J. M.; Chapon, C.; Bourgeois, S.; Henry, C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 342-347
17. Sobal, N. S.; Ebels, U.; Möhwald, H.; Giersig, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7351-7454
18. Giorgio, S.; H, C. R. Eur. Phys. J.: Appl. Phys. 2002, 20, 23-27
19. Zhang, J.; Lima, F. H. B.; Shao, M. H.; Sasaki, K.; Wang, J. X.; Hanson, J.; Adzic, R. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22701-22704
20. Liu, Z. L.; Ling, X. Y.; Su, X. D.; Lee, J. Y. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8234-8240
21. Choi, J. H.; Park, K. W.; Park, I. S.; Kim, K.; Lee, J. S.; Sung, Y. E. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A1812-A1817
22. Yang, L.; Chen, J. H.; Zhong, X. X.; Cui, K. Z.; Xu, Y.; Kuang, Y. F. Colloids Surf., A 2007, 295, 21-26
23. Hernandez-Fernandez, P.; Rojas, S.; Ocon, P.; de Frutos, A.; Figueroa, J. M.; Terreros, P.; Pena, M. A.; Fierro, J. L. G. J. Power Sources 2008, 177, 9-16
24. Yang, L. X.; Yang, W. Y.; Cai, Q. Y. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16613-16617
25. Zhao, D.; Xu, B. Q. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 5106-5114
26. Xu, J. B.; Zhao, T. S.; Liang, Z. X. J. Power Sources 2008, 185, 857-861
27. Xu, J. B.; Zhao, T. S.; Liang, Z. X.; Zhu, L. D. Chem. Mater. 2008, 20, 1688-1690
28. Wang, J. P.; Thomas, D. F.; Chen, A. C. Chem. Commun. 2008, 5010-5012
29. Wang, S. Y.; Kristian, N.; Jiang, S. P.; Wang, X. Electrochem. Commun. 2008, 10, 961-964
30. Luo, J.; Njoki, P. N.; Lin, Y.; Wang, L. Y.; Zhong, C. J. Electrochem. Commun. 2006, 8, 581-587
31. Hernandez-Fernandez, P.; Rojas, S.; Ocon, P.; de la Fuente, J. L. G.; Fabian, J. S.; Sanza, J.; Pena, M. A.; Garcia-Garcia, F. J.; Terreros, P.; Fierro, J. L. G. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2913-2923
32. El Roustom, B.; Sine, G.; Foti, G.; Comninellis, C. J. Appl. Electrochem. 2007, 37, 1227-1236
33. Zhang, J.; Sasaki, K.; Sutter, E.; Adzic, R. R. Science 2007, 315, 220-222
34. Brown, B.; Wolter, S. D.; Stoner, B. R.; Glass, J. T. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, B852-B859
35. Kumar, S. S.; Phani, K. L. N. J. Power Sources 2009, 187, 19-24
36. Liang, Z. X.; Zhao, T. S.; Xu, J. B. J. Power Sources 2008, 185, 166-170
37. Moller, H.; Pistorius, P. C. J. Electrochem. Soc. 2004, 570, 243-255
38. Habrioux, A.; Vogel, W.; Guinel, M.; Guetaz, L.; Servat, K.; Kokoh, B.; Alonso-Vante, N. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 3573-3579
39. Yamauchi, Y.; Tonegawa, A.; Komatsu, M.; Wang, H.; Wang, L.; Nemoto, Y.; Suzuki, N.; Kuroda, K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5100-5109
40. Ge, X. B.; Wang, R. Y.; Liu, P. P.; Ding, Y. Chem. Mater. 2007, 19, 5827-5829
41. Schrinner, M.; Proch, S.; Mei, Y.; Kempe, R.; Miyajima, N.; Ballauff, M. Adv. Mater. 2008, 20, 1928-1933
42. Zhou, S. G.; McIlwrath, K.; Jackson, G.; Eichhorn, B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1780-1781
43. Croy, J. R.; Mostafa, S.; Hickman, L.; Heinrich, H.; Cuenya, B. R. Appl. Catal., A 2008, 350, 207-216
44. Ono, L. K.; Cuenya, B. R. Catal. Lett. 2007, 113, 86-92
45. Boyd, D. A.; Hao, Y.; Li, C.; Goodwin, D. G.; Haile, S. M. ACS Nano 2013, 7, 4919-4923
46. She, M.-S.; Lo, T.-Y.; Hsueh, H.-Y.; Ho, R.-M. NPG Asia Mater. 2013, 5, e42
47. Park, S.; Lee, D. H.; Xu, J.; Kim, B.; Hong, S. W.; Jeong, U.; Xu, T.; Russell, T. P. Science 2009, 323, 1030-1033
48. Park, M.; Harrison, C.; Chaikin, P. M.; Register, R. A.; Adamson, D. H. Science 1997, 276, 1401-1404
49. Tang, C.; Lennon, E. M.; Fredrickson, G. H.; Kramer, E. J.; Hawker, C. J. Science 2008, 322, 429-432
50. Jung, Y. S.; Chang, J. B.; Verploegen, E.; Berggren, K. K.; Ross, C. A. Nano Lett. 2010, 10, 1000-1005
51. Bates, F. S. Science 1991, 251, 898-905
52. Spatz, J. P.; Mössmer, S.; Hartmann, C.; Möller, M.; Herzog, T.; Krieger, M.; Boyen, H. G.; Ziemann, P.; Kabius, B. Langmuir 2000, 16, 407-415
53. Sohn, B.-H.; Choi, J.-M.; Yoo, S. I.; Yun, S.-H.; Zin, W.-C.; Jung, J. C.; Kanehara, M.; Hirata, T.; Teranishi, T. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6368-6369
54. Sidorov, S. N.; Bronstein, L. M.; Valetsky, P. M.; Hartmann, J.; Colfen, H.; Schnablegger, H.; Antonietti, M. J. Colloid Interface Sci. 1999, 212, 197-211
55. Mizuno, H.; Buriak, J. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 2711-2720
56. Warren, S. C.; Messina, L. C.; Slaughter, L. S.; Kamperman, M.; Zhou, Q.; Gruner, S. M.; DiSalvo, F. J.; Wiesner, U. Science 2008, 320, 1748-1752
57. Matos, J.; Ono, L. K.; Behafarid, F.; Croy, J. R.; Mostafa, S.; DeLaRiva, A. T.; Datye, A. K.; Frenkel, A. I.; Cuenya, B. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 11457-11467
58. Cuenya, B. R.; Croy, J. R.; Mostafa, S.; Behafarid, F.; Li, L.; Zhang, Z. F.; Yang, J. C.; Wang, Q.; Frenkel, A. I. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8747-8756
59. Bronstein, L. M.; Sidorov, S. N.; Zhirov, V.; Zhirov, D.; Kabachii, Y. A.; Kochev, S. Y.; Valetsky, P. M.; Stein, B.; Kiseleva, O. I.; Polyakov, S. N.; Shtykova, E. V.; Nikulina, E. V.; Svergun, D. I.; Khokhlov, A. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18786-18798
60. Croy, J.; Mostafa, S.; Heinrich, H.; Cuenya, B. Catal. Lett. 2009, 131, 21-32
61. Shim, J.; Lee, J.; Ye, Y.; Hwang, J.; Kim, S.-K.; Lim, T.-H.; Wiesner, U.; Lee, J. ACS Nano 2012, 8, 6870-6881
62. Warren, S. C.; Perkins, M. R.; Adams, A. M.; Kamperman, M.; Burns, A. A.; Arora, H.; Herz, E.; Suteewong, T.; Sai, H.; Li, Z.; Werner, J.; Song, J.; Werner-Zwanziger, U.; Zwanziger, J. W.; Grätzel, M.; DiSalvo, F. J.; Wiesner, U. Nat. Mater. 2012, 11, 460-467
63. Sun, S.; Zhang, G.; Geng, D.; Chen, Y.; Li, R.; Cai, M.; Sun, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 422-426
64. Aizawa, M.; Buriak, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5877-5886
65. Chai, J.; Huo, F.; Zheng, Z.; Giam, L. R.; Shim, W.; Mirkin, C. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 20202-20206
66. Riess, G. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 1107-1170
67. Bansmann, J.; Kielbassa, S.; Hoster, H.; Weigl, F.; Boyen, H. G.; Weidwald, U.; Ziemann, P.; Behm, R. J. Langmuir 2007, 23, 10150-10155
68. Yoo, S.; Cho, H.; Lee, J.-P.; Kim, K. T.; Park, S. Chemistry-Asian J. 2012, 7, 692-695
69. Cho, H.; Choi, S.; Kim, J. Y.; Park, S. Nanoscale 2011, 3, 5007-5012
70. Zu, X.; Hu, X.; Lyon, L. A.; Deng, Y. Chem. Commun. 2010, 46, 7927-7929
71. Wang, L.; Montagne, F.; Hoffmann, P.; Pugin, R. Chem. Commun. 2009, 3798-3800
72. Loxley, A.; Vincent, B. Colloid Polym. Sci. 1997, 275, 1108-1114
73. Fernández-Nieves, A.; Fernández-Barbero, A.; Vincent, B.; de las Nieves, F. J. Macromolecules 2000, 33, 2114-2118
74. Tantavichet, N.; Pritzker, M. D.; Burns, C. M. J. Appl. Polym. Sci. 2001, 81, 1493-1497
75. Ripoll, C.; Muller, G.; Selegny, E. Eur. Polym. J. 1971, 7, 1393-1409
76. Bronstein, L. M.; Sidorov, S. N.; Valetsky, P. M. Langmuir 1999, 15, 6256-6262
77. Xu, J. B.; Zhao, T. S.; Yang, W. W.; Shen, S. Y. Int. J. Hydrogen Energy 2010, 35, 8699-8706
78. Chen, J. Y.; Herricks, T.; Geissler, M.; Xia, Y. N. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10854-10855
79. Irissou, E.; Laplante, F.; Garbarino, S.; Chaker, M.; Guay, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2192-2199
80. Okamoto, H.; Massalski, T. B. Bull. Alloy Phase Diagrams 1985, 6, 46-56
81. Chen, C. W.; Serizawa, T.; M, A. Chem. Mater. 2002, 14, 2232-2238
82. Yonezawa, T.; Toshima, N. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 4111-4119
83. Schrinner, M.; Ballauff, M.; Talmon, Y.; Kauffmann, Y.; Thun, J.; Möller, M.; Breu, J. Science 2009, 323, 617-619
84. Alonso, C.; Salvarezza, R. C.; Vara, J. M.; Arvia, A. J.; Vazquez, L.; Bartolome, A.; Baro, A. M. J. Electrochem. Soc. 1990, 137, 2161-2165
85. Handbook of Chemistry and Physics, 67 th ed.; CRC Press, Inc.: Boca Raton, FL, 1986.
86. Shyu, J. Z.; Otto, K. Appl. Surf. Sci. 1988, 32, 246-252
87. Engelhard, M.; Baer, D. Surf. Sci. Spect. 2000, 7, 1-68
88. Nyholm, R.; Berndtsson, A.; Martensson, N. J. Phys. (Paris) 1980, 13, L1091-L1096
89. Turner, N. H.; Single, A. M. Surf. Interface Anal. 1990, 15, 215-222
90. Van Attekum, P. M. T. M.; Trooster, J. M. Phys. Rev. B 1979, 20, 2335-2340
91. Bastl, Z.; Pick, S. Surf. Sci. 2004, 832, 566-568
92. Ge, X.; Yan, X.; Wang, R.; Tian, F.; Ding, Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7379-7384
93. Nyholm, R.; Berndtsson, A.; Martensson, N. J. Phys. (Paris) 1980, 13, L1091
94. Vidal-Iglesias, F. J.; Arán-Ais, R. M.; Solla-Gullón, J.; Herrero, E.; Feliu, J. M. ACS Catal. 2012, 2, 901-910
95. Brown, B.; Wolter, S. D.; Stoner, B. R.; Glass, J. T. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, B852-B859
96. Tang, W.; Jayaraman, S.; Jaramillo, T. F.; Stucky, G. D.; McFarland, E. W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5014-5024
97. Hyman, M. P.; Medlin, J. W. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 17052-17060
98. Mayrhofer, K. J. J.; Blizanac, B. B.; Arenz, M.; Stamenkovic, V. R.; Ross, P. N.; Markovic, N. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14433-14440
99. Joghee, P.; Pylypenko, S.; Olson, T.; Dameron, A.; Corpuz, A.; Dinh, H. N.; Wood, K.; O'Neill, K.; Hurst, K.; Bender, G.; Gennett, T.; Pivovar, B.; O'Hayre, R. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, F768-F778
100. Zhong, W. H.; Liu, Y. X.; Zhang, D. J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2994-3000
101. Singh, A. K.; Xu, Q. Chem. Catal. Chem. 2013, 5, 652-676
102. Mancharan, R.; Goodenough, J. B. J. Mater. Chem. 1992, 2, 875-887
103. Ruban, A. V.; Skriver, H. L.; Norskov, J. K. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 59, 15990-16000
104. Liao, S.; Holmes, K.-A.; Tsaprailis, H.; Birss, V. I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3504-3510