In-Situ Carbon Doping of TiO2 Nanotubes Via Anodization in Graphene Oxide Quantum Dot Containing Electrolyte and Carburization to TiOxCy Nanotubes

Advanced Materials Interfaces

Volumn 2, Issue 5, 2015, Pages

  Favaro, Marco ^a   Leonardi, Silvia ^b   Valero Vidal, Carlos ^b,c   Nappini, Silvia ^d   Hanzlik, Marianne ^b   Agnoli, Stefano ^a   Kunze Liebhäuser, Julia ^b,c   Granozzi, Gaetano ^a  

^a UNIVERSITY OF PADOVA   (Italy)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^c UNIVERSITY OF INNSBRUCK   (Austria)

^d LABORATORIO TASC   (Italy)

Author keywords

anodic TiO2 nanotubes; graphene oxide quantum dots; in situ carbon doping; titanium oxycarbide

Indexed keywords

ANODES; ANODIC OXIDATION; ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTES; ENERGY GAP; GRAPHENE; IMAGE PROCESSING; LIGHT; LITHIUM-ION BATTERIES; NANOCRYSTALS; NANOTUBES; OXYGEN VACANCIES; PHOTOCATALYSIS; REDUCTION; SEMICONDUCTOR DOPING; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; TITANIUM CARBIDE; TITANIUM DIOXIDE; TITANIUM OXIDES; YARN;

ANODIC TIO2; CARBON DOPING; CO-ORDINATIVELY UNSATURATED; ELECTROCATALYST SUPPORT; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; SUBSTOICHIOMETRIC OXIDE; TITANIUM OXYCARBIDE; VISIBLE-LIGHT PHOTOCATALYSIS;

INDIUM COMPOUNDS;

EID: 84935025462     PISSN: None     EISSN: 21967350     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/admi.201400462     Document Type: Article

References (97)

1. A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37.
2. A. L. Linsebigler, G. Lu, J. T. Yates, Chem. Rev. 1995, 95, 735.
3. R. Wang, K. Hashimoto, A. Fujishima, Nature 1997, 388, 431.
4. B. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
5. K. Zhu, N. R. Neale, A. Miedaner, A. J. Frank, Nano Lett. 2007, 7, 69.
6. A. Ghicov, J. M. Macak, H. Tsuchiya, J. Kunze, V. Haeublein, L. Frey, P. Schmuki, Nano Lett. 2006, 6, 1080.
7. V. Zwilling, E. Darque-Ceretti, A. Boutry-Forveille, D. David, M. Y. Perrin, M. Aucouturier, Surf. Interface Anal. 1999, 27, 629.
8. J. M. Macak, H. Tsuchiya, A. Ghicov, K. Yasuda, R. Hahn, S. Bauer, P. Schmuki, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2007, 11, 3.
9. D. J. LeClere, A. Velota, P. Skeldon, G. E. Thompson, S. Berger, J. Kunze, P. Schmuki, H. Habazaki, S. Nagata, J. Electrochem. Soc. 2008, 155, C487.
10. S. Berger, J. M. Macak, J. Kunze, P. Schmuki, Electrochem. Solid-State Lett. 2008, 11, C37.
11. S. Berger, J. Kunze, P. Schmuki, D. LeClere, A. T. Valota, P. Skeldon, G. E. Thompson, Electrochim. Acta 2009, 54, 5942.
12. H. Kisch, W. Macyk, Chemphyschem 2002, 3, 399.
13. R. Asahi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, Y. Taga, Science 2001, 293, 269.
14. S. U. M. Khan, M. Al-Shahry, W. B. Ingler, Science 2002, 297, 2243.
15. D. Dvoranová, V. Brezová, M. Mazúr, M. A. Malati, Appl. Catal. B Environ. 2002, 37, 91.
16. L. Yong, P. F. Fu, X. G. Dai, Z. W. Du, Prog. Chem. 2004, 16, 738.
17. C. Di Valentin, G. Pacchioni, A. Selloni, Chem. Mater. 2005, 17, 6656.
18. W.-C. Oh, A.-R. Jung, W.-B. Ko, J. Ind. Eng. Chem. 2007, 13, 1208.
19. G. Williams, B. Seger, P. V. Kamat, ACS Nano 2008, 2, 1487.
20. P. V. Kamat, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 520.
21. O. Akhavan, M. Abdolahad, A. Esfandiar, M. Mohatashamifar, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12955.
22. Y. H. Ng, I. V. Lightcap, K. Goodwin, M. Matsumura, P. V. Kamat, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2222.
23. N. J. Bell, Y. H. Ng, A. Du, H. Coster, S. C. Smith, R. Amal, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6004.
24. R. Leary, A. Westwood, Carbon N. Y. 2011, 49, 741.
25. M. Inagaki, Y. Hirose, T. Matsunaga, T. Tsumura, M. Toyoda, Carbon N. Y. 2003, 41, 2619.
26. Q. C. Xu, D. V. Wellia, Y. H. Ng, R. Amal, T. T. Y. Tan, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 7419.
27. G. Moon, Y. Park, W. Kim, W. Choi, Carbon N. Y. 2011, 49, 3454.
28. Y. H. Ng, S. Ikeda, T. Harada, S. Higashida, T. Sakata, H. Mori, M. Matsumura, Adv. Mater. 2007, 19, 597.
29. Y. H. Ng, S. Ikeda, T. Harada, S. Park, T. Sakata, H. Mori, M. Matsumura, Chem. Mater. 2008, 20, 1154.
30. Y. H. Ng, S. Ikeda, T. Harada, T. Sakata, H. Mori, A. Takaoka, M. Matsumura, Langmuir 2008, 24, 6307.
31. L. Yang, S. Luo, S. Liu, Q. Cai, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 8939.
32. C. Liu, Y. Teng, R. Liu, S. Luo, Y. Tang, L. Chen, Q. Cai, Carbon N. Y. 2011, 49, 5312.
33. X. Zhang, F. Wang, H. Huang, H. Li, X. Han, Y. Liu, Z. Kang, Nanoscale 2013, 5, 2274.
34. X. Luan, L. Chen, J. Zhang, G. Qu, J. C. Flake, Y. Wang, Electrochim. Acta 2013, 111, 216.
35. X. Cheng, H. Liu, Q. Chen, J. Li, P. Wang, Carbon 2014, 66, 450.
36. P. Song, X. Zhang, M. Sun, X. Cui, Y. Lin, Nanoscale 2012, 4, 1800.
37. J. Pan, Y. Sheng, J. Zhang, J. Wei, P. Huang, X. Zhang, B. Feng, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 18082.
38. R. Menéndez, P. Alvarez, C. Botas, F. Nacimiento, R. Alcántara, J. L. Tirado, G. F. Ortiz, J. Power Sources 2014, 248, 886.
39. P. R. Solanki, S. Srivastava, Md. A. Ali, R. Kr. Srivastava, A. Srivastava, B. D. Malhotra, RSC Adv. 2014, 4, 60386.
40. J.-H. Yun, R. J. Wong, Y. H. Ng, A. Du, R. Amal, RSC Adv. 2012, 2, 8164.
41. Y. Wang, Z. Li, Y. Tian, W. Zhao, X. Liu, J. Yang, J. Mater. Sci. 2014, 49, 7991.
42. B. C. Brodie, Philos. Trans. R. Soc. London 1859, 149, 249.
43. D. R. Dreyer, S. Park, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228.
44. P. Roy, S. Berger, P. Schmuki, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2904.
45. Y.-Y. Song, P. Roy, I. Paramasivam, P. Schmuki, Angew. Chemie 2010, 122, 361.
46. A. Valota, D. J. LeClere, P. Skeldon, M. Curioni, T. Hashimoto, S. Berger, J. Kunze, P. Schmuki, G. E. Thompson, Electrochim. Acta 2009, 54, 4321.
47. X. Feng, J. M. Macak, P. Schmuki, Chem. Mater. 2007, 19, 1534.
48. Y. Li, Y. Hu, Y. Zhao, G. Shi, L. Deng, Y. Hou, L. Qu, Adv. Mater. 2011, 23, 776.
49. A. Mukherjee, J. Kang, O. Kuznetsov, Y. Sun, R. Thaner, A. S. Bratt, J. R. Lomeda, K. F. Kelly, W. E. Billups, Chem. Mater. 2011, 23, 9.
50. M. Favaro, S. Agnoli, C. Di Valentin, C. Mattevi, M. Cattelan, L. Artiglia, E. Magnano, F. Bondino, S. Nappini, G. Granozzi, Carbon N. Y. 2014, 68, 319.
51. C. Rüdiger, F. Maglia, S. Leonardi, M. Sachsenhauser, I. D. Sharp, O. Paschos, J. Kunze, Electrochim. Acta 2012, 71, 1.
52. Y. Li, D.-S. Hwang, N. H. Lee, S.-J. Kim, Chem. Phys. Lett. 2005, 404, 25.
53. C. Mattevi, G. Eda, S. Agnoli, S. Miller, K. A. Mkhoyan, O. Celik, D. Mastrogiovanni, G. Granozzi, E. Garfunkel, M. Chhowalla, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2577.
54. I. Jung, D. A. Field, N. J. Clark, Y. Zhu, D. Yang, R. D. Piner, S. Stankovich, D. A. Dikin, H. Geisler, C. A. Ventrice, R. S. Ruoff, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18480.
55. R. Larciprete, S. Fabris, T. Sun, P. Lacovig, A. Baraldi, S. Lizzit, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17315.
56. R. Larciprete, P. Lacovig, S. Gardonio, A. Baraldi, S. Lizzit, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9900.
57. A. Barinov, O. B. Malcioglu, S. Fabris, T. Sun, L. Gregoratti, M. Dalmiglio, M. Kiskinova, J. Phys. Chem. C Lett. 2009, 113, 9009.
58. R. Koc, J. Mater. Sci. 1998, 33, 1049.
59. L. Calvillo, D. Fittipaldi, C. Rüdiger, S. Agnoli, M. Favaro, C. Valero-Vidal, C. Di Valentin, A. Vittadini, N. Bozzolo, S. Jacomet, L. Gregoratti, J. Kunze-Liebhäuser, G. Pacchioni, G. Granozzi, C. Daunesse, S. Antipolis, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 22601.
60. T. N. Lambert, C. A. Chavez, B. Hernandez-Sanchez, P. Lu, N. S. Bell, A. Ambrosini, T. Friedman, T. J. Boyle, D. R. Wheeler, D. L. Huber, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19812.
61. L. Mai, C. Huang, D. Wang, Z. Zhang, Y. Wang, Appl. Surf. Sci. 2009, 255, 9285.
62. C. J. Howard, T. M. Sabine, F. Dickson, Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Sci. 1991, B47, 462.
63. L. E. Walle, S. Agnoli, I.-H. Svenum, A. Borg, L. Artiglia, P. Krüger, A. Sandell, G. Granozzi, J. Chem. Phys. 2011, 135, 1.
64. R. S. Liu, Y. C. Cheng, J. M. Chen, R. G. Liu, J. L. Wang, J. C. Tsai, M. Y. Hsu, Mater. Lett. 1998, 37, 285.
65. T. Caruso, C. Lenardi, R. G. Agostino, M. Amati, G. Bongiorno, T. Mazza, A. Policicchio, V. Formoso, E. Maccallini, E. Colavita, G. Chiarello, P. Finetti, F. Sutara, T. Skála, P. Piseri, K. C. Prince, P. Milani, J. Chem. Phys. 2008, 128, 1.
66. F. M. F. de Groot, J. C. Fuggle, B. T. Thole, G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 1990, 41, 928.
67. R. S. Liu, J. B. Wu, C. Y. Chang, J. G. Lin, C. Y. Huang, J. M. Chen, R. G. Liu, J. Solid State Chem. 1996, 125, 112.
68. J. P. Crocombette, F. Jollet, J. Phys. Condens. Matter 1994, 6, 10811.
69. A. C. Fernandes, P. Carvalho, F. Vaz, S. Lanceros-Méndez, A. V. Machado, N. M. G. Parreira, J. F. Pierson, N. Martin, Thin Solid Films 2006, 515, 866.
70. B. Prasai, B. Cai, M. K. Underwood, J. P. Lewis, D. A. Drabold, J. Mater. Sci. 2012, 47, 7515.
71. H. Zhang, X. Lv, Y. Li, Y. Wang, J. Li, ACS Nano 2010, 4, 380.
72. K. Kanda, K. Fukuda, K. Kidena, R. Imai, M. Niibe, S. Fujimoto, K. Yokota, M. Tagawa, Diam. Relat. Mater. 2014, 41, 49.
73. A. N. Enyashin, A. L. Ivanovskii, Chem. Phys. 2009, 362, 58.
74. F. Dong, H. Wang, Z. Wu, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16717.
75. A. J. Bard, L. R. Faulkner, John Wiley And Sons, Inc., New York, 2001, p. 751.
76. M. Metikoš-Huković, M. Ceraj-Cerić, Surf. Technol. 1985, 24, 273.
77. A. W. Bott, Curr. Sep. 1998, 17, 87.
78. G. Cooper, J. A. Turner, A. J. Nozik, J. Electrochem. Soc. 1982, 129, 1973.
79. A. S. Bondarenko, G. A. Ragoisha, J. Solid State Electrochem. 2005, 9, 845.
80. C.-Z. Yuan, B. Gao, X.-G. Zhang, J. Power Sources 2007, 173, 606.
81. Y. Xie, Y. Wang, H. Du, Mater. Sci. Eng. B 2013, 178, 1443.
82. C. Valero Vidal, A. Igual Muñoz, Electrochim. Acta 2009, 54, 1798.
83. D. Landolt, EPFL Press (CRC Press), Lausanne (Switzerland), 2007, pp. 206-224.
84. D. Bresser, E. Paillard, E. Binetti, S. Krueger, M. Striccoli, M. Winter, S. Passerini, J. Power Sources 2012, 206, 301.
85. P. Acevedo-Peña, M. Haro, M. E. Rincón, J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, J. Power Sources 2014, 268, 397.
86. H. S. Kim, S.-H. Yu, Y.-E. Sung, S. H. Kang, J. Alloys Compd. 2014, 597, 275.
87. D. Liu, Y. Zhang, P. Xiao, B. B. Garcia, Q. Zhang, X. Zhou, Y.-H. Jeong, G. Cao, Electrochim. Acta 2009, 54, 6816.
88. C. Rüdiger, J. Brumbarov, F. Wiesinger, S. Leonardi, O. Paschos, C. Valero Vidal, J. Kunze-Liebhäuser, ChemCatChem 2013, 5, 3219.
89. S. Andersson, B. Collén, U. Kuylenstierna, A. Magnéli, Acta Chem. Scand. 1957, 11, 1641.
90. Y. Gotoh, K. Fujimura, M. Koike, Y. Ohkoshi, M. Nagura, K. Akamatsu, S. Deki, Mater. Res. Bull. 2001, 36, 2263.
91. R. Koc, J. S. Folmer, J. Mater. Sci. 1997, 32, 3101.
92. R. Koc, J. Eur. Ceram. Soc. 1997, 17, 1309.
93. P. Lefort, A. Maitre, P. Tristant, J. Alloys Compd. 2000, 302, 287.
94. M. A. R. Dewan, G. Zhang, O. Ostrovski, Metall. Mater. Trans. B 2009, 40B, 62.
95. G. Zhang, O. Ostrovski, Metall. Mater. Trans. B 2000, 31B, 129.
96. R. Hahn, F. Schmidt-Stein, J. Salonen, S. Thiemann, Y. Song, J. Kunze, V.-P. Lehto, P. Schmuki, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7236.
97. M. Favaro, S. Agnoli, M. Cattelan, A. Moretto, C. Durante, S. Leonardi, J. Kunze-Liebhäuser, O. Schneider, A. Gennaro, G. Granozzi, Carbon N. Y. 2014, 77, 405.