Fast and simple preparation of iron-based thin films as highly efficient water-oxidation catalysts in neutral aqueous solution

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 54, Issue 16, 2015, Pages 4870-4875

  Wu, Yizhen ^a   Chen, Mingxing ^a   Han, Yongzhen ^a   Luo, Hongxia ^a   Su, Xiaojun ^b   Zhang, Ming Tian ^b   Lin, Xiaohuan ^c   Sun, Junliang ^c   Wang, Lei ^d   Deng, Liang ^d   Zhang, Wei ^e   Cao, Rui ^a  

^a RENMIN UNIVERSITY OF CHINA   (China)

^b TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^c PEKING UNIVERSITY   (China)

^d SHANGHAI INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY   (China)

^e SHAANXI NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

electrocatalysis; film preparation; iron; oxygen evolution; water splitting

Indexed keywords

CATALYSIS; CATALYSTS; CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTROCATALYSIS; ELECTRODES; IRON; LOADING; OXIDATION; SOLAR ENERGY;

ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS; CATALYST PREPARATION; EFFICIENT CATALYSTS; NEUTRAL AQUEOUS SOLUTION; OXYGEN EVOLUTION; PHOSPHATE SOLUTIONS; WATER OXIDATION CATALYSTS; WATER SPLITTING;

FILM PREPARATION;

EID: 84926429853     PISSN: 14337851     EISSN: 15213773     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.201412389     Document Type: Article

References (63)

1. T. R. Cook, D. K. Dogutan, S. Y. Reece, Y. Surendranath, T. S. Teets, D. G. Nocera, Chem. Rev. 2010, 110, 6474-6502.
2. M. W. Kanan, D. G. Nocera, Science 2008, 321, 1072-1075.
3. L. Cheng, W. J. Huang, Q. F. Gong, C. H. Liu, Z. Liu, Y. G. Li, H. J. Dai, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 7860-7863
4. Angew. Chem. 2014, 126, 7994-7997.
5. M. Dincə, Y. Surendranath, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 10337-10341.
6. S. M. Barnett, K. I. Goldberg, J. M. Mayer, Nat. Chem. 2012, 4, 498-502.
7. M. R. Gao, W. C. Sheng, Z. B. Zhuang, Q. R. Fang, S. Gu, J. Jiang, Y. S. Yan, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7077-7084.
8. R. Cao, W. Z. Lai, P. W. Du, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8134-8157.
9. J. J. Concepcion, J. W. Jurss, M. K. Brennaman, P. G. Hoertz, A. O. T. Patrocinio, N. Y. M. Iha, J. L. Templeton, T. J. Meyer, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1954-1965.
10. L. L. Duan, F. Bozoglian, S. Mandal, B. Stewart, T. Privalov, A. Llobet, L. C. Sun, Nat. Chem. 2012, 4, 418-423.
11. Y. Lee, J. Suntivich, K. J. May, E. E. Perry, Y. Shao-Horn, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 399-404.
12. R. Cao, H. Y. Ma, Y. V. Geletii, K. I. Hardcastle, C. L. Hill, Inorg. Chem. 2009, 48, 5596-5598.
13. N. D. McDaniel, F. J. Coughlin, L. L. Tinker, S. Bernhard, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 210-217.
14. M. P. Santoni, G. La Ganga, V. M. Nardo, M. Natali, F. Puntoriero, F. Scandola, S. Campagna, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8189-8192.
15. Y. Shimazaki, T. Nagano, H. Takesue, B. H. Ye, F. Tani, Y. Naruta, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 98-100
16. Angew. Chem. 2004, 116, 100-102.
17. I. Zaharieva, P. Chernev, M. Risch, K. Klingan, M. Kohlhoff, A. Fischer, H. Dau, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7081-7089.
18. A. Yamaguchi, R. Inuzuka, T. Takashima, T. Hayashi, K. Hashimoto, R. Nakamura, Nat. Commun. 2014, 5, 4256.
19. K. Jin, J. Park, J. Lee, K. D. Yang, G. K. Pradhan, U. Sim, D. Jeong, H. L. Jang, S. Park, D. Kim, N. E. Sung, S. H. Kim, S. Han, K. T. Nam, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7435-7443.
20. J. Park, H. Kim, K. Jin, B. J. Lee, Y. S. Park, H. Kim, I. Park, K. D. Yang, H. Y. Jeong, J. Kim, K. T. Hong, H. W. Jang, K. Kang, K. T. Nam, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4201-4211.
21. T. Takashima, K. Hashimoto, R. Nakamura, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18153-18156.
22. A. Ramírez, P. Hillebrand, D. Stellmach, M. M. May, P. Bogdanoff, S. Fiechter, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 14073-14081.
23. J. L. Fillol, Z. Codolà, I. Garcia-Bosch, L. Gõmez, J. J. Pla, M. Costas, Nat. Chem. 2011, 3, 807-813.
24. D. K. Bora, A. Braun, E. C. Constable, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 407-425.
25. K. Jun, Y. S. Lee, T. Buonassisi, J. M. Jacobson, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 423-427
26. Angew. Chem. 2012, 124, 438-442.
27. G. Chen, L. J. Chen, S. M. Ng, W. L. Man, T. C. Lau, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1789-1791
28. Angew. Chem. 2013, 125, 1833-1835.
29. M. K. Coggins, M.-T. Zhang, A. K. Vannucci, C. J. Dares, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5531-5534.
30. Y. Y. Liang, Y. G. Li, H. L. Wang, J. G. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. J. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780-786.
31. S. Cobo, J. Heidkamp, P. A. Jacques, J. Fize, V. Fourmond, L. Guetaz, B. Jousselme, V. Ivanova, H. Dau, S. Palacin, M. Fontecave, V. Artero, Nat. Mater. 2012, 11, 802-807.
32. G. P. Gardner, Y. B. Go, D. M. Robinson, P. F. Smith, J. Hadermann, A. Abakumov, M. Greenblatt, G. C. Dismukes, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1616-1619
33. Angew. Chem. 2012, 124, 1648-1651.
34. D. K. Bediako, C. Costentin, E. C. Jones, D. G. Nocera, J. M. Savéant, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10492-10502.
35. H. T. Lei, A. L. Han, F. W. Li, M. N. Zhang, Y. Z. Han, P. W. Du, W. Z. Lai, R. Cao, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 1883-1893.
36. D. K. Bediako, B. Lassalle-Kaiser, Y. Surendranath, J. Yano, V. K. Yachandra, D. G. Nocera, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6801-6809.
37. A. Singh, S. L. Y. Chang, R. K. Hocking, U. Bach, L. Spiccia, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 579-586.
38. M.-T. Zhang, Z. F. Chen, P. Kang, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2048-2051.
39. Z. F. Chen, T. J. Meyer, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 700-703
40. Angew. Chem. 2013, 125, 728-731.
41. R. D. L. Smith, M. S. Prévot, R. D. Fagan, Z. P. Zhang, P. A. Sedach, M. K. J. Siu, S. Trudel, C. P. Berlinguette, Science 2013, 340, 60-63.
42. M. W. Louie, A. T. Bell, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12329-12337.
43. S. Chen, J. J. Duan, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13567-13570
44. Angew. Chem. 2013, 125, 13812-13815.
45. L. Trotochaud, S. L. Young, J. K. Ranney, S. W. Boettcher, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6744-6753.
46. J. Y. C. Chen, J. T. Miller, J. B. Gerken, S. S. Stahl, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1382-1386.
47. E. Y. Tshuva, S. J. Lippard, Chem. Rev. 2004, 104, 987-1011.
48. I. G. Denisov, T. M. Makris, S. G. Sligar, I. Schlichting, Chem. Rev. 2005, 105, 2253-2277.
49. T. M. Garakani, P. Norouzi, M. Hamzehloo, M. R. Ganjali, Int. J. Electrochem. Sci. 2012, 7, 857-874.
50. D. M. Soolaman, H. Z. Yu, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14157-14164.
51. Y. Surendranath, M. W. Kanan, D. G. Nocera, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16501-16509.
52. A. P. Grosvenor, B. A. Kobe, M. C. Biesinger, N. S. McIntyre, Surf. Interface Anal. 2004, 36, 1564-1574.
53. N. S. McIntyre, D. G. Zetaruk, Anal. Chem. 1977, 49, 1521-1529.
54. V. Spanu, C. N. Turcanu, J. Radioanal. Nucl. Chem. 1994, 181, 189-200.
55. M. L. Sun, G. Rousse, A. M. Abakumov, G. Van Tendeloo, M. T. Sougrati, M. Courty, M. L. Doublet, J. M. Tarascon, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12658-12666.
56. W. D. Chemelewski, H. C. Lee, J. F. Lin, A. J. Bard, C. B. Mullins, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2843-2850.
57. M.-K. Liang, M. J. Limo, A. Sola-Rabada, M. J. Roe, C. C. Perry, Chem. Mater. 2014, 26, 4119-4129.
58. Z. F. Chen, A. R. Rathmell, S. R. Ye, A. R. Wilson, B. J. Wiley, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13708-13711
59. Angew. Chem. 2013, 125, 13953-13956.
60. M. Fekete, R. K. Hocking, S. L. Y. Chang, C. Italiano, A. F. Patti, F. Arena, L. Spiccia, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2222-2232.
61. J. F. Moulder, W. F. Stickle, P. E. Sobol, K. D. Bomben, Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy, PerkinElmer, Eden Prairie, 1992.
62. P. Nagaraju, C. Srilakshmi, N. Pasha, N. Lingaiah, I. Suryanarayana, P. S. S. Prasad, Appl. Catal. A 2008, 334, 10-19.
63. D. H. Yu, C. Wu, Y. Kong, N. H. Xue, X. F. Guo, W. P. Ding, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14394-14399.