Charging and discharging at the nanoscale: Fermi level equilibration of metallic nanoparticles

Chemical Science

Volumn 6, Issue 5, 2015, Pages 2705-2720

  Scanlon, Micheál D ^a,b   Peljo, Pekka ^a   Méndez, Manuel A ^a   Smirnov, Evgeny ^a   Girault, Hubert H ^a  

^a EPFL   (Switzerland)

^b UNIVERSITY COLLEGE CORK   (Ireland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

NANOPARTICLES; REDOX REACTIONS;

ELECTROSTATIC MODELS; METALLIC NANOPARTICLES; NANO SCALE; REDOX POTENTIALS; REDOX PROPERTY; SURFACE PLASMON SPECTROSCOPY;

FERMI LEVEL;

EID: 84928139628     PISSN: 20416520     EISSN: 20416539     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5sc00461f     Document Type: Review

References (116)

1. T. Laaksonen V. Ruiz P. Liljeroth B. M. Quinn Chem. Soc. Rev. 2008 37 1836 1846
2. R. W. Murray Chem. Rev. 2008 108 2688 2720
3. A. C. Templeton W. P. Wuelfing R. W. Murray Acc. Chem. Res. 2000 33 27 36
4. R. Jin Nanoscale 2010 2 343 362
5. Y. Lu W. Chen Chem. Soc. Rev. 2012 41 3594 3623
6. A. P. Alivisatos Science 1996 271 933 937
7. P. V. Kamat J. Phys. Chem. Lett. 2013 4 908 918
8. Y. Shirasaki G. J. Supran M. G. Bawendi V. Bulovic Nat. Photon. 2013 7 13 23
9. H. H. Girault, Analytical and Physical Electrochemistry, EPFL Press, Lausanne, 2004
10. M. J. Weaver X. Gao J. Phys. Chem. 1993 97 332 338
11. B. Su H. H. Girault J. Phys. Chem. B 2005 109 11427 11431
12. B. Su H. H. Girault J. Phys. Chem. B 2005 109 23925 23929
13. S. Halas Chem. Phys. Lett. 2003 370 300 301
14. M. Svanqvist K. Hansen Eur. Phys. J. D 2010 56 199 203
15. C. M. Brown M. L. Ginter J. Opt. Soc. Am. 1978 68 243 246
16. C. Novo A. M. Funston A. K. Gooding P. Mulvaney J. Am. Chem. Soc. 2009 131 14664 14666
17. B. Su M. Zhang Y. Shao H. H. Girault J. Phys. Chem. B 2006 110 21460 21466
18. D. T. Miles R. W. Murray Anal. Chem. 2003 75 1251 1257
19. B. M. Quinn P. Liljeroth V. Ruiz T. Laaksonen K. Kontturi J. Am. Chem. Soc. 2003 125 6644 6645
20. R. Guo D. Georganopoulou S. W. Feldberg R. Donkers R. W. Murray Anal. Chem. 2005 77 2662 2669
21. T. Laaksonen O. Pelliniemi B. M. Quinn J. Am. Chem. Soc. 2006 128 14341 14346
22. V. Garcia-Morales S. Mafé J. Phys. Chem. C 2007 111 7242 7250
23. J. Cervera S. Mafé Chem. Phys. Lett. 2008 451 257 261
24. W. Li B. Su Electrochem. Commun. 2013 33 27 30
25. W. Li D. Wang Q. Sun B. Su Electrochem. Commun. 2011 13 875 878
26. W. J. Plieth J. Phys. Chem. 1982 86 3166 3170
27. A. Henglein Chem. Rev. 1989 89 1861 1873
28. A. Henglein Ber. Der Bunsenges. Phys. Chem. 1977 81 556 561
29. A. Henglein Top. Curr. Chem. 1988 143 113 181
30. A. Henglein J. Phys. Chem. 1993 97 5457 5471
31. Y. Marcus J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991 87 2995 2999
32. J. Lipkowski W. Schmickler D. M. Kolb R. Parsons J. Electroanal. Chem. 1998 452 193 197
33. D.-K. Lee S.-I. Park J. K. Lee N.-M. Hwang Acta Mater. 2007 55 5281 5288
34. S. E. Ward Jones F. W. Campbell R. Baron L. Xiao R. G. Compton J. Phys. Chem. C 2008 112 17820 17827
35. O. S. Ivanova F. P. Zamborini J. Am. Chem. Soc. 2010 132 70 72
36. O. S. Ivanova F. P. Zamborini Anal. Chem. 2010 82 5844 5850
37. R. A. Masitas F. P. Zamborini J. Am. Chem. Soc. 2012 134 5014 5017
38. D. M. Kolb G. E. Engelmann J. C. Ziegler Angew. Chem., Int. Ed. 2000 39 1123 1125
39. K. H. Ng H. Liu R. M. Penner Langmuir 2000 16 4016 4023
40. M. Del Popolo E. Leiva H. Kleine J. Meier U. Stimming M. Mariscal W. Schmickler Appl. Phys. Lett. 2002 81 2635 2637
41. L. Tang B. Han K. Persson C. Friesen T. He K. Sieradzki G. Ceder J. Am. Chem. Soc. 2009 132 596 600
42. L. Tang X. Li R. C. Cammarata C. Friesen K. Sieradzki J. Am. Chem. Soc. 2010 132 11722 11726
43. Y. Yunfeng X. Yongqiang C. Zixiang Z. Miaozhi Electrochim. Acta 2014 136 565 571
44. J. J. Pietron J. F. Hicks R. W. Murray J. Am. Chem. Soc. 1999 121 5565 5570
45. P. Mulvaney Langmuir 1996 12 788 800
46. W. P. Wuelfing S. J. Green J. J. Pietron D. E. Cliffel R. W. Murray J. Am. Chem. Soc. 2000 122 11465 11472
47. P. Mulvaney J. Pérez-Juste M. Giersig L. M. Liz-Marzán C. Pecharromán Plasmonics 2006 1 61 66
48. T. Ung M. Giersig D. Dunstan P. Mulvaney Langmuir 1997 13 1773 1782
49. D. S. Miller A. J. Bard G. McLendon J. Ferguson J. Am. Chem. Soc. 1981 103 5336 5341
50. P. Mulvaney T. Linnert A. Henglein J. Phys. Chem. 1991 95 7843 7846
51. T. Linnert P. Mulvaney A. Henglein J. Phys. Chem. 1993 97 679 682
52. M. Michaelis A. Henglein J. Phys. Chem. 1992 96 4719 4724
53. E. Smirnov M. D. Scanlon D. Momotenko H. Vrubel M. A. Méndez P.-F. Brevet H. H. Girault ACS Nano 2014 8 9471 9481
54. D. A. Weitz M. Y. Lin C. J. Sandroff Surf. Sci. 1985 158 147 164
55. N. V. Rees Electrochem. Commun. 2014 43 83 86
56. H. Zhou J. H. Park F.-R. F. Fan A. J. Bard J. Am. Chem. Soc. 2012 134 13212 13215
57. N. V. Rees Y.-G. Zhou R. G. Compton ChemPhysChem 2011 12 1645 1647
58. Y.-G. Zhou N. V. Rees J. Pillay R. Tshikhudo S. Vilakazi R. G. Compton Chem. Commun. 2012 48 224 226
59. B. Haddou N. V. Rees R. G. Compton Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 13612 13617
60. Y.-G. Zhou B. Haddou N. V. Rees R. G. Compton Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 14354 14357
61. E. J. E. Stuart Y.-G. Zhou N. V. Rees R. G. Compton RSC Adv. 2012 2 12702 12705
62. E. J. F. Dickinson N. V. Rees R. G. Compton Chem. Phys. Lett. 2012 528 44 48
63. X. Xiao A. J. Bard J. Am. Chem. Soc. 2007 129 9610 9612
64. X. Xiao F.-R. F. Fan J. Zhou A. J. Bard J. Am. Chem. Soc. 2008 130 16669 16677
65. S. J. Kwon F.-R. F. Fan A. J. Bard J. Am. Chem. Soc. 2010 132 13165 13167
66. R. Dasari K. Tai D. A. Robinson K. J. Stevenson ACS Nano 2014 8 4539 4546
67. J. H. Park S. N. Thorgaard B. Zhang A. J. Bard J. Am. Chem. Soc. 2013 135 5258 5261
68. Y.-G. Zhou N. V. Rees R. G. Compton ChemPhysChem 2011 12 2085 2087
69. Y.-G. Zhou N. V. Rees R. G. Compton Chem. Phys. Lett. 2011 511 183 186
70. S. E. F. Kleijn S. C. S. Lai T. S. Miller A. I. Yanson M. T. M. Koper P. R. Unwin J. Am. Chem. Soc. 2012 134 18558 18561
71. K. C. Grabar K. J. Allison B. E. Baker R. M. Bright K. R. Brown R. G. Freeman A. P. Fox C. D. Keating M. D. Musick M. J. Natan Langmuir 1996 12 2353 2361
72. G. P. Kissling D. O. Miles D. J. Fermin Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 21175 21185
73. J. Kim B.-K. Kim S. K. Cho A. J. Bard J. Am. Chem. Soc. 2014 136 8173 8176
74. J.-N. Chazalviel P. Allongue J. Am. Chem. Soc. 2010 133 762 764
75. V. Subramanian E. E. Wolf P. V. Kamat J. Am. Chem. Soc. 2004 126 4943 4950
76. A. Kongkanand P. V. Kamat ACS Nano 2007 1 13 21
77. A. Takai P. V. Kamat ACS Nano 2011 5 7369 7376
78. V. Subramanian E. E. Wolf P. V. Kamat J. Phys. Chem. B 2003 107 7479 7485
79. D. Dung J. Ramsden M. Grätzel J. Am. Chem. Soc. 1982 104 2977 2985
80. N. M. Dimitrijevic D. Savic O. I. Micic A. J. Nozik J. Phys. Chem. 1984 88 4278 4283
81. S. Krishnamurthy I. V. Lightcap P. V. Kamat J. Photochem. Photobiol., A 2011 221 214 219
82. Y. Yokomizo S. Krishnamurthy P. V. Kamat Catal. Today 2013 199 36 41
83. A. Wood M. Giersig P. Mulvaney J. Phys. Chem. B 2001 105 8810 8815
84. S. C. Warren D. A. Walker B. A. Grzybowski Langmuir 2012 28 9093 9102
85. R. Chapman P. Mulvaney Chem. Phys. Lett. 2001 349 358 362
86. B. K. Juluri Y. B. Zheng D. Ahmed L. Jensen T. J. Huang J. Phys. Chem. C 2008 112 7309 7317
87. X. C. Jiang A. B. Yu Langmuir 2008 24 4300 4309
88. P. Mulvaney M. Giersig A. Henglein J. Phys. Chem. 1993 97 7061 7064
89. F. Henglein A. Henglein P. Mulvaney Ber. Der Bunsenges. Phys. Chem. 1994 98 180 189
90. H. Choi W. T. Chen P. V. Kamat ACS Nano 2012 6 4418 4427
91. C. Novo A. M. Funston P. Mulvaney Nat. Nanotechnol. 2008 3 598 602
92. H. Weinberg A. Galyean M. Leopold TrAC, Trends Anal. Chem. 2011 30 72 83
93. B. Nowack J. F. Ranville S. Diamond J. A. Gallego-Urrea C. Metcalfe J. Rose N. Horne A. A. Koelmans S. J. Klaine Environ. Toxicol. Chem. 2012 31 50 59
94. S. G. Mukherjee N. O'Claonadh A. Casey G. Chambers Toxicol. In Vitro 2012 26 238 251
95. S. Sharifi S. Behzadi S. Laurent M. Laird Forrest P. Stroeve M. Mahmoudi Chem. Soc. Rev. 2012 41 2323 2343
96. M. Pumera ACS Nano 2014 8 7555 7558
97. T. M. Alligrant M. J. Anderson R. Dasari K. J. Stevenson R. M. Crooks Langmuir 2014 30 13462 13469
98. M. Chirea S. S. E. Collins X. Wei P. Mulvaney J. Phys. Chem. Lett. 2014 5 4331 4335
99. N. A. Kotov J. O. Winter I. P. Clements E. Jan B. P. Timko S. Campidelli S. Pathak A. Mazzatenta C. M. Lieber M. Prato R. V. Bellamkonda G. A. Silva N. W. S. Kam F. Patolsky L. Ballerini Adv. Mater. 2009 21 3970 4004
100. C. Levard S. Mitra T. Yang A. D. Jew A. R. Badireddy G. V. Lowry G. E. Brown Environ. Sci. Technol. 2013 47 5738 5745
101. S. Sabella R. P. Carney V. Brunetti M. A. Malvindi N. Al-Juffali G. Vecchio S. M. Janes O. M. Bakr R. Cingolani F. Stellacci P. P. Pompa Nanoscale 2014 6 7052 7061
102. S. E. Deeb M. A. Iriban R. Gust Electrophoresis 2011 32 166 183
103. A. F. A. A. Melo V. A. N. Carvalho K. C. Pagnoncelli F. N. Crespilho Electrochem. Commun. 2013 30 79 82
104. J. J. Yoo M. J. Anderson T. M. Alligrant R. M. Crooks Anal. Chem. 2014 86 4302 4307
105. S. C. S. Lai P. V. Dudin J. V. Macpherson P. R. Unwin J. Am. Chem. Soc. 2011 133 10744 10747
106. S. E. F. Kleijn S. C. S. Lai M. T. M. Koper P. R. Unwin Angew. Chem., Int. Ed. 2014 53 3558 3586
107. C. Tan H. Zhang Chem. Soc. Rev. 2015 10.1039/c4cs00300d
108. B. E. Hayden Acc. Chem. Res. 2013 46 1858 1866
109. C. P. Byers B. S. Hoener W.-S. Chang M. Yorulmaz S. Link C. F. Landes J. Phys. Chem. B 2014 118 14047 14055
110. Y. Fang W. Wang X. Wo Y. Luo S. Yin Y. Wang X. Shan N. Tao J. Am. Chem. Soc. 2014 136 12584 12587
111. J. Olson S. Dominguez-Medina A. Hoggard L.-Y. Wang W.-S. Chang S. Link Chem. Soc. Rev. 2014 44 40 57
112. V. Mallikarjun D. J. Clarke C. J. Campbell Free Radical Biol. Med. 2012 53 280 288
113. C. A. R. Auchinvole P. Richardson C. McGuinnes V. Mallikarjun K. Donaldson H. McNab C. J. Campbell ACS Nano 2011 6 888 896
114. E. L. Runnerstrom A. Llordes S. D. Lounis D. J. Milliron Chem. Commun. 2014 50 10555 10572
115. P.-P. Fang S. Chen H. Deng M. D. Scanlon F. Gumy H. J. Lee D. Momotenko V. Amstutz F. Cortés-Salazar C. M. Pereira Z. Yang H. H. Girault ACS Nano 2013 7 9241 9248
116. B. Su J.-P. Abid D. J. Fermín H. H. Girault H. Hoffmannová P. Krtil Z. Samec J. Am. Chem. Soc. 2003 126 915 919