Polyoxometalate-based nickel clusters as visible light-driven water oxidation catalysts

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 16, 2015, Pages 5486-5493

  Han, Xin Bao ^a   Li, Yang Guang ^a   Zhang, Zhi Ming ^a   Tan, Hua Qiao ^a   Lu, Ying ^a   Wang, En Bo ^a  

^a NORTHEAST NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSTS; LIGHT; LIGHT SCATTERING; MANGANESE; OXIDATION; OXIDES;

HOMOGENEOUS CATALYST; OXYGEN EVOLVING CENTER; PHOTOCATALYTIC ACTIVITIES; POLYOXOMETALATES; STRUCTURAL MODELING; UV-VIS ABSORPTIONS; VISIBLE-LIGHT-DRIVEN; WATER OXIDATION CATALYSTS;

NICKEL;

METAL COMPLEX; NICKEL; NITRATE; OXYGEN; POLYOXOMETALATE; TETRA N HEPTYLAMMONIUM NITRATE; TOLUENE; UNCLASSIFIED DRUG; WATER;

ARTICLE; CAPILLARY ELECTROPHORESIS; CATALYST; CHEMICAL STRUCTURE; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTROCHEMISTRY; EXTRACTION; LIGHT; LIGHT SCATTERING; MOLECULAR STABILITY; OXYGEN EVOLUTION; PH; PHOTOCATALYSIS; PHOTOOXIDATION; PHOTOSYSTEM II; ROOM TEMPERATURE; SOLID STATE; ULTRAVIOLET RADIATION; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; X RAY DIFFRACTION;

EID: 84928724282     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b01329     Document Type: Article

References (68)

1. Rüttinger, W.; Dismukes, G. C. Chem. Rev. 1997, 97, 1
2. Limburg, J.; Vrettos, J. S.; Liable-Sands, L. M.; Rheingold, A. L.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Science 1999, 283, 1524
3. Youngblood, W. J.; Lee, S.-H. A.; Kobayashi, Y.; Hernandez-Pagan, E. A.; Hoertz, P. G.; Moore, T. A.; Moore, A. L.; Gust, D.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 926
4. Duan, L. L.; Bozoglian, F.; Mandal, S.; Stewart, B.; Privalov, T.; Llobet, A.; Sun, L. C. Nat. Chem. 2012, 4, 418
5. Young, K. J.; Martini, L. A.; Milot, R. L.; Snoeberger, R. C.; Batista, V. S.; Schmuttenmaer, C. A.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2503
6. Kärkäs, M. D.; Verho, O.; Johnston, E. V.; Åkermark, B. Chem. Rev. 2014, 114, 11863
7. Kim, T. W.; Choi, K.-S. Science 2014, 343, 990
8. Parent, A. R.; Sakai, K. ChemSusChem 2014, 7, 2070
9. Dismukes, G. C.; Brimblecombe, R.; Felton, G. A. N.; Pryadun, R. S.; Sheats, J. E.; Spiccia, L.; Swiegers, G. F. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1935
10. Nocera, D. G. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767
11. McCool, N. S.; Robinson, D. M.; Sheats, J. E.; Dismukes, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11446
12. Hocking, R. K.; Brimblecombe, R.; Chang, L.-Y.; Singh, A.; Cheah, M. H.; Glover, C.; Casey, W. H.; Spiccia, L. Nat. Chem. 2011, 3, 461
13. Indra, A.; Menezes, P. W.; Zaharieva, I.; Baktash, E.; Pfrommer, J.; Schwarze, M.; Dau, H.; Driess, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13206
14. Fillol, J. L.; Codolà, Z.; Garcia-Bosch, I.; Gómez, L.; Pla, J. J.; Costas, M. Nat. Chem. 2011, 3, 807
15. Panda, C.; Debgupta, J.; Díaz, D. D.; Singh, K. K.; Gupta, S. S.; Dhar, B. B. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12273
16. Zhang, M.; Respinis, M.; Frei, H. Nat. Chem. 2014, 6, 362
17. Zhang, B. B.; Li, F.; Yu, F. S.; Wang, X. H.; Zhou, X.; Li, H.; Jiang, Y.; Sun, L. C. ACS Catal. 2014, 4, 804
18. Bediako, D. K.; Lassalle-Kaiser, B.; Surendranath, Y.; Yano, J.; Yachandra, V. K.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6801
19. Zhang, M.; Zhang, M.-T.; Hou, C.; Ke, Z.-F.; Lu, T.-B. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 13042
20. Barnett, S. M.; Goldberg, K. I.; Mayer, J. M. Nat. Chem. 2012, 4, 498
21. Zhang, T.; Wang, C.; Liu, S. B.; Wang, J.-L.; Lin, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 273
22. Gao, M. R.; Sheng, W. C.; Zhuang, Z. B.; Fang, Q. R.; Gu, S.; Jiang, J.; Yan, Y. S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7077
23. Kinoshita, K. Electrochemical Oxygen Technology; Wiley-Interscience: New York, 1992.
24. Geletii, Y. V.; Botar, B.; Kögerler, P.; Hillesheim, D. A.; Musaev, D. G.; Hill, C. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3896
25. Sartorel, A.; Carraro, M.; Scorrano, G.; Zorzi, R. D.; Geremia, S.; McDaniel, N. D.; Bernhard, S.; Bonchio, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5006
26. Geletii, Y. V.; Huang, Z.; Hou, Y.; Musaev, D. G.; Lian, T.; Hill, C. L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7522
27. Toma, F. M.; Sartorel, A.; Iurlo, M.; Carraro, M.; Parisse, P.; Maccato, C.; Rapino, S.; Gonzalez, B. R.; Amenitsch, H.; Ros, T. D.; Casalis, L.; Goldoni, A.; Marcaccio, M.; Scorrano, G.; Scoles, G.; Paolucci, F.; Prato, M.; Bonchio, M. Nat. Chem. 2010, 2, 826
28. Yin, Q. S.; Tan, J. M.; Besson, C.; Geletii, Y. V.; Musaev, D. G.; Kuznetsov, A. E.; Luo, Z.; Hardcastle, K. I.; Hill, C. L. Science 2010, 328, 342
29. Murakami, M.; Hong, D.; Suenobu, T.; Yamaguchi, S.; Ogura, T.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11605
30. Huang, Z. Q.; Luo, Z.; Geletii, Y. V.; Vickers, J. W.; Yin, Q. S.; Wu, D.; Hou, Y.; Ding, Y.; Song, J.; Musaev, D. G.; Hill, C. L.; Lian, T. Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2068
31. Car, P.-E.; Guttentag, M.; Baldridge, K. K.; Albertoa, R.; Patzke, G. R. Green Chem. 2012, 14, 1680
32. Lv, H.; Geletii, Y. V.; Zhao, C.; Vickers, J. W.; Zhu, G.; Luo, Z.; Song, J.; Lian, T.; Musaev, D. G.; Hill, C. L. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7572
33. Tanaka, S.; Annaka, M.; Sakai, K. Chem. Commun. 2012, 48, 1653
34. Goberna-Ferrón, S.; Vigara, L.; Soriano-López, J.; Galán-Mascarós, J. R. Inorg. Chem. 2012, 51, 11707
35. Zhu, G. B.; Glass, E. N.; Zhao, C. C.; Lv, H. J.; Vickers, J. W.; Geletii, Y. V.; Musaev, D. G.; Song, J.; Hill, C. L. Dalton Trans. 2012, 41, 13043
36. Bernardini, G.; Wedd, A. G.; Zhao, C.; Bond, A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 11552
37. Symes, M. D.; Cronin, L. Nat. Chem. 2013, 5, 403
38. Song, F. Y.; Ding, Y.; Ma, B. C.; Wang, C. M.; Wang, Q.; Du, X. Q.; Fu, S.; Song, J. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1170
39. Han, X.-B.; Zhang, Z.-M.; Zhang, T.; Li, Y.-G.; Lin, W.; You, W.; Su, Z.-M.; Wang, E.-B. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5359
40. Xiang, R.; Ding, Y.; Zhao, J. W. Chem.-Asian J. 2014, 9, 3228
41. Lv, H.; Song, J.; Geletii, Y. V.; Vickers, J. W.; Sumliner, J. M.; Musaev, D. G.; Kögerler, P.; Zhuk, P. F.; Bacsa, J.; Zhu, G.; Hill, C. L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9268
42. Santoni, M.-P; La Ganga, G.; Nardo, V. M.; Natali, M.; Puntoriero, F.; Scandola, F.; Campagna, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8189
43. Al-Oweini, R.; Sartorel, A.; Bassil, B. S.; Natali, M.; Berardi, S.; Scandola, F.; Kortz, U.; Bonchio, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11182
44. Xiao, F. P.; Hao, J.; Zhang, J.; Lv, C. L.; Yin, P. C.; Wang, L. S.; Wei, Y. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5956
45. Lydon, C.; Sabi, M. M.; Symes, M. D.; Long, D.-L.; Murrie, M.; Yoshii, S.; Nojiri, H.; Cronin, L. Chem. Commun. 2012, 48, 9819
46. Niu, J.; Li, F.; Zhao, J.; Ma, P.; Zhang, D.; Bassil, B. S.; Kortz, U.; Wang, J. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 9852
47. Anderson, T. M.; Rodriguez, M. A.; Bonhomme, F.; Bixler, J. N.; Alam, T. M.; Nyman, M. Dalton Trans. 2007, 40, 4517
48. Huang, P.; Qin, C.; Su, Z. M.; Xing, Y.; Wang, X. L.; Shao, K. Z.; Lan, Y. Q.; Wang, E. B. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14004
49. Zheng, S.-T.; Yang, G.-Y. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7623
50. Oms, O.; Dolbecq, A.; Mialane, P. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7497
51. Ibrahim, M.; Haider, A.; Lan, Y.; Bassil, B. S.; Carey, A. M.; Liu, R.; Zhang, G.; Keita, B.; Li, W.; Kostakis, G. E.; Powell, A. K.; Kortz, U. Inorg. Chem. 2014, 53, 5179
52. Besson, C.; Huang, Z.; Geletii, Y. V.; Lense, S.; Hardcastle, K. I.; Musaev, D. G.; Lian, T.; Proust, A.; Hill, C. L. Chem. Commun. 2010, 46, 2784
53. Gao, J. K.; Cao, S. W.; Tay, Q. L.; Liu, Y.; Yu, L. M.; Ye, K. Q.; Mun, P. C. S.; Li, Y. X.; Rakesh, G.; Loo, S. C. J.; Chen, Z.; Zhao, Y.; Xue, C.; Zhang, Q. C. Sci. Rep. 2013, 3, 1853
54. Kupitz, C.; Basu, S.; Grotjohann, I.; Fromme, R.; Zatsepin, N. A.; Rendek, K. N.; Hunter, M. S.; Shoeman, R. L.; White, T. A.; Wang, D.; James, D.; Yang, J.-H.; Cobb, D. E.; Reeder, B.; Sierra, R. G.; Liu, H.; Barty, A.; Aquila, A. L.; Deponte, D.; Kirian, R. A.; Bari, S.; Bergkamp, J. J.; Beyerlein, K. R.; Bogan, M. J.; Caleman, C.; Chao, T.-C.; Conrad, C. E.; Davis, K. M.; Fleckenstein, H.; Galli, L.; Hau-Riege, S. P.; Kassemeyer, S.; Laksmono, H.; Liang, M.; Lomb, L.; Marchesini, S.; Martin, A. V.; Messerschmidt, M.; Milathianaki, D.; Nass, K.; Ros, A.; Roy-Chowdhury, S.; Schmidt, K.; Seibert, M.; Steinbrener, J.; Stellato, F.; Yan, L.; Yoon, C.; Moore, T. A.; Moore, A. L.; Pushkar, Y.; Williams, G. J.; Boutet, S.; Doak, R. B.; Weierstall, U.; Frank, M.; Chapman, H. N.; Spence, J. C. H.; Fromme, P. Nature 2014, 513, 261
55. Hervé, G.; Tézé, A. Inorg. Chem. 1977, 16, 2115
56. Sheldrick, G. M. SHELXL97, Program for Crystal Structure Refinement; University of Göttingen: Göttingen, Germany, 1997.
57. Sheldrick, G. M. SHELXS97, Program for Crystal Structure Solution; University of Göttingen: Göttingen, Germany, 1997.
58. Zhang, H.-M.; Li, Y.-G.; Lu, Y.; Clérac, R.; Zhang, Z.-M.; Wu, Q.; Feng, X.-J.; Wang, E.-B. Inorg. Chem. 2009, 48, 10889
59. Ibrahim, M.; Xiang, Y. X.; Bassil, B. S.; Lan, Y. H.; Powell, A. K.; Oliveira, P.; Keita, B.; Kortz, U. Inorg. Chem. 2013, 52, 8399
60. Hara, M.; Waraksa, C. C.; Lean, J. T.; Lewis, B. A.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5275
61. Morris, N. D.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11114
62. Stracke, J. J.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14872
63. Natali, M.; Berardi, S.; Sartorel, A.; Bonchio, M.; Campagna, S.; Scandola, F. Chem. Commun. 2012, 48, 8808
64. Stracke, J. J.; Finke, R. G. ACS Catal. 2013, 3, 1209
65. Stracke, J. J.; Finke, R. G. ACS Catal. 2014, 4, 79
66. Vickers, J. W.; Lv, H. J.; Sumliner, J. M.; Zhu, G. B.; Luo, Z.; Musaev, D. G.; Geletii, Y. V.; Hill, C. L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14110
67. Himeno, S.; Kitazumi, I.; Takamoto, M.; Nakashima, Y. Talanta 2003, 61, 591
68. Himeno, S.; Kitano, E.; Kanaya, M.; Takamoto, M. Talanta 2007, 71, 822