A relationship between structural and electronic order-disorder effects and optical properties in crystalline TiO2 nanomaterials

Dalton Transactions

Volumn 44, Issue 7, 2015, Pages 3159-3175

  Silva Junior, E ^a   La Porta, F A ^a   Liu, M S ^b   Andres J ^c   Varela, J A ^a   Longo, E ^a  

^a SÃO PAULO STATE UNIVERSITY UNESP   (Brazil)

^b UNIVERSITY OF SÃO PAULO   (Brazil)

^c UNIVERSITAT JAUME I   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BOND LENGTH; ENERGY GAP; NANOPARTICLES; OPTICAL PROPERTIES; OXYGEN; OXYGEN VACANCIES; RIETVELD REFINEMENT; SOL-GEL PROCESS; SPECTRUM ANALYSIS; SYNTHESIS (CHEMICAL); TITANIUM; TITANIUM DIOXIDE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION; X RAY SPECTROSCOPY;

DEGREE OF STRUCTURAL ORDER; ELECTRONIC ORDERING; MICRO RAMAN SPECTROSCOPY; MICROWAVE ASSISTED; PHOTOLUMINESCENCE MEASUREMENTS; RECOMBINATION CENTERS; SHORT REACTION TIME; STRUCTURAL TRANSFORMATION;

X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84922654356     PISSN: 14779226     EISSN: 14779234     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4dt03254c     Document Type: Article

References (127)

1. A. Fujishima K. Honda Nature 1972 238 37 38
2. D. A. Tryk A. Fujishima K. Honda Electrochim. Acta 2000 45 2363 2376
3. T. A. Arun A. A. Madhavan D. K. Chacko G. S. Anjusree T. G. Deepak S. Thomas S. V. Nair A. S. Nair Dalton Trans. 2014 43 4830 4837
4. K. Bourikas C. Kordulis A. Lycourghiotis Chem. Rev. 2014 114 9754 9823
5. J. M. Pettibone D. M. Cwiertny M. Scherer V. H. Grassian Langmuir 2008 24 6659 6667
6. T. C. Jagadale S. P. Takale R. S. Sonawane H. M. Joshi S. I. Patil B. B. Kale S. B. Ogale J. Phys. Chem. C 2008 112 14595 14602
7. G. Li L. Li J. Boerio-Goates B. F. Woodfield J. Am. Chem. Soc. 2005 127 8659 8666
8. Q. Li B. Cheng X. Yang R. Liu B. Liu J. Liu Z. Chen B. Zou T. Cui B. Liu J. Phys. Chem. C 2013 117 8516 8521
9. H. Z. Zhang J. F. Banfield J. Phys. Chem. B 2000 104 3481 3487
10. M. Lazzeri A. Vittadini A. Selloni Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001 63 155409 155418
11. A. Barnard L. A. Curtiss Nano Lett. 2005 5 1291 1266
12. A. S. Barnard P. Zapol L. A. Curtiss J. Chem. Theory Comput. 2005 1 107 116
13. F. De Angelis C. Di Valentin S. Fantacci A. Vittadini A. Selloni Chem. Rev. 2014 114 19 9708 9753
14. C. J. Howard T. M. Sabine F. Dickson Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1991 47 462 468
15. X. Chen S. S. Mao Chem. Rev. 2007 107 2891 2959
16. J. F. Banfield D. R. Veblen Am. Mineral. 1992 77 545 557
17. M. Mattesini J. S. de Almeida L. Dubrovinsky N. Dubrovinskaia B. Johansson R. Ahuja Phys. Rev. B: Condens. Matter 2004 70 212101 212105
18. V. Petkov G. Holzhüter U. Tröge T. Gerber B. Himmel J. Non-Cryst. Solids 1998 231 17 30
19. D. Reyes-Coronado G. Rodrïguez-Gattorno M. E. Espinosa-Pesqueira C. Cab R. de Coss G. Oskam Nanotechnology 2008 19 145605 145615
20. M. Galynska P. Persson Int. J. Quantum Chem. 2013 113 2611 2620
21. M. Landmann T. Köhler S. Köppen E. Rauls T. Frauenheim W. G. Schmidt Phys. Rev. B: Condens. Matter 2012 86 064201 0642021
22. D. P. Macwan N. Pragnesh Dave S. Chaturvedi J. Mater. Sci. 2011 46 3669 3686
23. F. Peng L. Cai L. Huang H. Yu H. Wang J. Phys. Chem. Solids 2008 69 1657 1664
24. J. Livage C. Sanchez J. Non-Cryst. Solids 1992 145 11 19
25. T. N. Glasnov C. O. Kappe Chem.-Eur. J. 2011 17 11956 11968
26. K. Zhang J. Dai Y.-H. Wang M.-H. Zeng M. Kurmoo Dalton Trans. 2013 42 5439 5446
27. I. Bilecka P. Elser M. Niederberger ACS Nano 2009 3 467 477
28. H. J. Kitchen S. R. Vallance J. L. Kennedy N. Tapia-Ruiz L. Carassiti A. Harrison A. G. Whittaker T. D. Drysdale S. W. Kingman D. H. Gregory Chem. Rev. 2014 114 1170 1206
29. D. M. P. Mingos D. R. Baghurst Chem. Soc. Rev. 1991 20 1 47
30. T. M. Atkins A. Thibert D. S. Larsen S. Dey N. D. Browning S. M. Kauzlarich J. Am. Chem. Soc. 2011 133 20664 20667
31. I. Bilecka M. Niederberger Nanoscale 2010 2 1358 1374
32. K. Manseki Y. Kondo T. Ban T. Sugiura T. Yoshida Dalton Trans. 2013 42 3295 3299
33. L. Pan X. Liu Z. Sun C. Q. Sun J. Mater. Chem. A 2013 1 8299 8326
34. M. Baghbanzadeh L. Carbone P. D. Cozzoli C. O. Kappe Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 11312 11359
35. D. Dallinger C. O. Kappe Chem. Rev. 2007 107 2563 2591
36. Z. J. Luo H. M. Li H. M. Shu K. Wang J. X. Xia Y. S. Yan Cryst. Growth Des. 2008 8 2275 2281
37. H. M. Rietveld J. Appl. Crystallogr. 1969 2 65 71
38. A. C. Larson and R. B. Von Dreele, Los Alamos National Laboratory Report LAUR, 1994, 86748
39. L. W. Finger D. E. Cox A. P. Jephcoat J. Appl. Crystallogr. 1994 27 892 900
40. F. Schossberger Z. Kristallogr. 1942 104 358 374
41. R. Weyl Z. Kristallogr. 1959 111 401 420
42. P. Kubelka F. Munk-Aussig Zeit. Für. Tech. Phys. 1931 12 593 601
43. D. A. Shirley Phys. Rev. B: Solid State 1972 5 4709 4714
44. R. Sharma D. P. Bisen U. Shukla B. G. Sharma Recent Res. Sci. Tech. 2012 4 77 79
45. S. R. Hall F. H. Allen I. D. Brown Acta Crystallogr., Sect. A: Found. Crystallogr. 1991 47 655
46. P. Thompson D. Cox J. Hastings J. Appl. Crystallogr. 1987 20 79 82
47. D. L. Bish J. E. Post Am. Mineral. 1993 78 932 940
48. M. Ferrari L. Lutterotti J. Appl. Phys. 1994 76 7246 7255
49. E. Jansen W. Schafer G. Will J. Appl. Crystallogr. 1994 27 492 496
50. G. Will, Powder diffraction: The Rietveld method and the two stage method to determine and refine crystal structures from powder diffraction data, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006, pp. 44-69
51. L. Lutterotti M. Bortolotti G. Ischia I. Lonardelli H. R. Wenk Z. Kristallogr., Suppl. 2007 26 125 130
52. H. R. Wenk L. Lutterotti S. C. Vogel Powder Diffr. 2010 25 283 296
53. Y. Hu H.-L. Tsai C.-L. Huang J. Eur. Ceram. Soc. 2003 23 691 696
54. P. Tengvall T. P. Vikingfe I. Lundstrom B. Liedberge J. Colloid Interface Sci. 1993 160 10 15
55. S. Sahoo A. K. Arora V. Sridharan J. Phys. Chem. C 2009 113 16927 16933
56. Y. Lei L. D. Zhang J. C. Fan Chem. Phys. Lett. 2001 338 231 236
57. W. Hu L. Li G. Li C. Tang L. Sun Cryst. Growth Des. 2009 9 3676 3682
58. A. Golubović M. Šćepanović A. Kremenović S. AŠkrabić V. Berec Z. Dohčević Mitrović Z. V. Popović J. Sol-Gel Sci. Technol. 2008 49 311 319
59. M. Sćepanović M. Grujić-Brojčin K. Vojisavljević S. Bernik T. Srećković J. Raman Spectrosc. 2012 41 914 921
60. V. Swamy A. Kuznetsov L. S. Dubrovinsky R. A. Caruso D. G. Shchukin B. C. Muddle Phys. Rev. B: Condens. Matter 2005 71 184302 184312
61. H. Zhang J. F. Banfield J. Mater. Chem. 1998 8 2073 2076
62. J. Muscat V. Swamy N. Harrison Phys. Rev. B: Condens. Matter 2002 65 224112 224127
63. C. Han R. Luque D. D. Dionysiou Chem. Commun. 2012 48 1860 1862
64. Y. Xie S. H. Heo Y. N. Kim S. H. Yoo S. O. Cho Nanotechnology 2010 21 015303
65. J. I. Goldstein, D. E. Newbury, P. Echlin, D. C. Joy, A. C. Romig, C. E. Lyman, C. Fiori and E. Lifshin, Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis, Plenum Press, New York, 1992
66. T. Bark J. M. K. Nowotny J. Chem. Phys. B 2006 110 21560 21567
67. M. K. Nowotny T. Bark J. Nowotny J. Chem. Phys. B 2006 110 16302 16308
68. J. Nowotny, Oxide semiconductors for solar energy conversion: titanium dioxide, Taylor & Francis Gourp, Boca Raton, 2012, pp. 145-147
69. J. B. Moser R. N. Blumenthal D. H. Whitomore J. Am. Ceram. Soc. 1965 48 384
70. D.-K. Lee L.-L. Jeon M.-H. Kim W. Choi H.-I. Yoo Proc. Br. Ceram. Soc. 1967 8 231 245
71. D. L. Golic Z. Brankovic N. Daneu S. Bernik G. Brankovic J. Sol-Gel Sci. Technol. 2012 63 116125
72. R.-Q. Song H. Cölfen Adv. Mater. 2010 22 1301 1330
73. L. Zhou P. O'Brien J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 620 628
74. A. Pottier C. Chanéac E. Tronc L. Mazerolles J.-P. Jolivet J. Mater. Chem. 2001 11 1116 1121
75. M. H. Yang P. C. Chen C. Tsai Mi T. Ting Chen I. C. Chang H. T. Chiu C. Y. Lee CrystEngComm 2014 16 441 447
76. M. R. Ranade A. Navrotsky H. Z. Zhang J. F. Banfield S. H. Elder A. Zaban P. H. Borse S. K. Kulkarni G. S. Doran H. J. Whitfield Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 6476 6481
77. S. Kalathil M. M. Khan S. A. Ansari J. Lee M. H. Cho Nanoscale 2013 5 6323 6326
78. K. F. Moura J. Maul A. R. Albuquerque G. P. Casali E. Longo D. Keyson A. G. Souza J. R. Sambrano I. M. G. Santos J. Solid State Chem. 2014 210 171 177
79. A. T. Paxton L. Thiên-Nga Phys. Rev. B: Condens. Matter 1998 57 13233 13241
80. W. Wunderlich L. Miao M. Tanemura S. Tanemura P. Jin K. Kaneko A. Terai N. Nabatova-Gabin R. Belkada Int. J. Nanosci. 2004 3 439 445
81. E. Longo E. Orhan F. M. Pontes C. D. Pinheiro E. R. Leite J. A. Varela P. S. Pizani T. M. Boschi F. Lanciotti Jr. A. Beltrán J. Andrés Phys. Rev. B: Condens. Matter 2004 69 125115
82. L. Brus J. Phys. Chem. 1986 90 2555 2560
83. S. Feng R. Xu Acc. Chem. Res. 2001 34 239 247
84. C. Bae H. Yoo M. Kim S. Lee H. Kim T. K. Ahn H. Shin J. Phys. Chem. C 2014 118 9726 9732
85. G. Pirug C. Ritke H. P. Bonzel Surf. Sci. 1991 241 289 301
86. B. Erdem R. A. Hunsicker G. W. Simmons E. D. Sudol V. L. Dimonie M. S. El-Aasser Langmuir 2001 17 2664 2669
87. M. Murata H. Wakino S. Ikeda J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1975 6 459 464
88. C. Gao H. Song L. Hu G. Pan R. Qin F. Wang Q. Dai L. Fan L. Liu H. Liu J. Lumin. 2008 128 559 564
89. C. D. Wagner, W. M. Riggs, L. E. Davis, J. F. Moulder and G. E. Muilenberg, Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy: a reference book of standard data for use in x-rayphotoelectron spectroscopy, Perkin-Elmer MN, Eden-Prairie, 1979
90. Q. Xiao L. Ouyang L. Gao W. Jiang Mater. Chem. Phys. 2010 124 1210 1215
91. L.-B. Xiong J.-L. Li B. Yang Y. Yu J. Nanomater. 2012 831524
92. P. Villards and C. D. Calvert, Pearson's Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases, American Society of Metals, Metals Park, OH, 1985
93. A. F. Carley P. R. Chalker J. C. Rivieret M. W. Roberts J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1987 83 351 370
94. W. Zhang Y. Li S. Zhu F. Wang Chem. Phys. Lett. 2003 373 333 337
95. S. Hashimoto A. Tanaka Surf. Interface Anal. 2002 34 262 265
96. D. Regonini A. Jaroenworaluck R. Stevens C. R. Bowena Surf. Interface Anal. 2010 42 139 144
97. J. F. Moulder, W. F. Stickle, P. E. Sobol and K. D. Bomben, Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy, Perkin-Elmer Corp., Eden Prairie, Minnesota, 1992
98. A. Iwabuchi C. Choo K. Tanaka J. Phys. Chem. B 2004 108 10863 10871
99. R. Wang N. Sakai A. Fujishima T. Watanabe K. Hashimoto J. Phys. Chem. B 1999 103 2188 2194
100. J. P. Knauth H. L. Tuller J. Appl. Phys. 1999 85 897 902
101. G. Redmond D. Fitzmaurice M. Graetzel J. Phys. Chem. 1993 97 6951 6954
102. G. Lu A. Linsebigler J. T. Yates J. Phys. Chem. 1994 98 11733 11738
103. Y. Cao Z. Zhao J. Yi C. Ma D. Zhou R. Wang C. Li J. Qiu J. Alloys Compd. 2013 554 12 20
104. A. R. Albuquerque A. Bruix I. M. G. dos Santos J. R. Sambrano F. Illas J. Phys. Chem. C 2014 118 18 9677 9689
105. A. R. Albuquerque J. Maul E. Longo I. M. G. dos Santos J. R. Sambrano J. Phys. Chem. C 2013 117 14 7050 7061
106. C. Di Valentin A. Selloni J. Phys. Chem. Lett. 2011 2 17 2223 2228
107. E. Longo E. Orhan F. M. Pontes C. D. Pinheiro E. R. Leite J. A. Varela P. S. Pizani T. M. Boschi F. Lanciotti A. Beltrán Jr. J. Andrés Phys. Rev. B: Condens. Matter 2004 69 125115
108. J. C. Sczancoski L. S. Cavalcante M. R. Joya J. W. M. Espinosa P. S. Pizani J. A. Varela E. Longo J. Colloid Interface Sci. 2009 330 227 236
109. V. M. Longo L. S. Cavalcante E. C. Paris J. C. Sczancoski P. S. Pizani M. S. Li J. Andrés E. Longo J. A. Varela J. Phys. Chem. C 2011 115 5207 5219
110. J. Marzin J. Gérard A. Izraël D. Barrier G. Bastard Phys. Rev. Lett. 1994 73 716 719
111. N. Greenham X. Peng A. Alivisatos Phys. Rev. B: Condens. Matter 1996 54 17628 17637
112. S. J. L. Billinge I. Levin Science 2007 316 561 565
113. Y. Lei L. D. Zhang G. W. Meng G. H. Li X. Y. Zhang C. H. Liang W. Chen S. X. Wang Appl. Phys. Lett. 2001 78 1125 1127
114. J. C. Yu J. Yu W. Ho Z. Jiang L. Zhang Chem. Mater. 2002 14 3808 3816
115. N. Wang H. Lin X. Yang L. Zhang J. Lumin. 2007 122 889 891
116. N. Serpone D. Lawless R. Khairutdinov J. Phys. Chem. 1995 99 16646 16654
117. http://www.systat.com/products/PeakFit/
118. L. V. Saraf S. I. Patil S. B. Ogale S. R. Sainkar S. T. Kshirsager Int. J. Mod. Phys. B 1998 12 2635 2647
119. L. Forss M. Schubnell Appl. Phys. B 1993 56 363 366
120. V. M. Longo A. T. de Figueiredo A. B. Campos J. W. M. Espinosa A. C. Hernandes C. A. Taft J. R. Sambrano J. A. Varela E. Longo J. Phys. Chem. A 2008 112 8920
121. L. S. Cavalcante E. A. V. Ferri J. C. Sczancoski E. C. Paris J. W. M. Espinosa A. T. de Figueiredo P. S. Pizani V. R. Mastelaro J. A. Varela E. Longo Mater. Chem. Phys. 2009 117 192 198
122. K. Momma F. Izumi J. Appl. Crystallogr. 2011 44 1272 1276
123. L. S. Cavalcante A. Z. Simões J. W. M. Espinosa L. P. S. Santos E. Longo J. A. Varela P. S. Pizani J. Alloys Compd. 2008 464 340 346
124. Y. Toyozawa Elementary Processes in Luminescence J. Lumin. 1976 12 13
125. W. A. Weyl T. Forland Ind. Eng. Chem. 1950 42 257 263
126. L. F. da Silva W. Avansi Jr. J. Andrés C. Ribeiro M. L. Moreira E. Longo V. R. Mastelaro Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 12386 12393
127. V. Kumar V. Kumar S. Som J. H. Neethling M. Lee O. Ntwaeaborwa H. C. Swart Nanotechnology 2014 25 135701