Mn5O8 Nanoparticles as Efficient Water Oxidation Catalysts at Neutral pH

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 8, 2015, Pages 4624-4628

  Jeong, Donghyuk ^a   Jin, Kyoungsuk ^a   Jerng, Sung Eun ^a   Seo, Hongmin ^a   Kim, Donghun ^b   Nahm, Seung Hoon ^c   Kim, Sun Hee ^b   Nam, Ki Tae ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

^b Korea Basic Science Institute (KBSI)   (South Korea)

^c Korea Research Institute of Standards and Science   (South Korea)

Author keywords

electrocatalyst; micron sized Mn5O8; Mn5O8 nanoparticles; oxygen evolution reaction (OER); water splitting

Indexed keywords

CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTROCATALYSTS; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; MANGANESE OXIDE; NANOPARTICLES; PARAMAGNETIC RESONANCE;

CHEMICAL EQUATIONS; CONTROLLED OXIDATIONS; ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCES (EPR); MICRON-SIZED MN5O8; NANOPARTICLE (NPS); OXYGEN EVOLUTION REACTION; WATER OXIDATION CATALYSTS; WATER SPLITTING;

NANOCATALYSTS;

EID: 84938838358     PISSN: None     EISSN: 21555435     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b01269     Document Type: Article

References (37)

1. Hocking, R. K.; Brimblecombe, R.; Chang, L.-Y.; Singh, A.; Cheah, M. H.; Glover, C.; Casey, W. H.; Spiccia, L. Nat. Chem. 2011, 3, 461-466 10.1038/nchem.1049
2. Rossmeisl, J.; Qu, Z.-W.; Zhu, H.; Kroes, G.-J.; Nørskov, J. K. J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 83-89 10.1016/j.jelechem.2006.11.008
3. Suntivich, J.; May, K. J.; Gasteiger, H. A.; Goodenough, J. B.; Shao-Horn, Y. Science 2011, 334, 1383-1385 10.1126/science.1212858
4. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072-1075 10.1126/science.1162018
5. Sim, U.; Yang, T.-Y.; Moon, J.; An, J.; Hwang, J.; Seo, J.-H.; Lee, J.; Kim, K. Y.; Lee, J.; Han, S. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3658-3664 10.1039/c3ee42106f
6. Sim, U.; Moon, J.; An, J.; Kang, J. H.; Jerng, S. E.; Moon, J.; Cho, S.-P.; Hong, B. H.; Nam, K. T. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1329-1338 10.1039/C4EE03607G
7. Zhang, G.; Zang, S.; Wang, X. ACS Catal. 2015, 5, 941-947 10.1021/cs502002u
8. Jiao, F.; Frei, H. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1018-1027 10.1039/c002074e
9. Fominykh, K.; Feckl, J. M.; Sicklinger, J.; Döblinger, M.; Böcklein, S.; Ziegler, J.; Peter, L.; Rathousky, J.; Scheidt, E. W.; Bein, T. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3123-3129 10.1002/adfm.201303600
10. Smith, R. D. L.; Prévot, M. S.; Fagan, R. D.; Trudel, S.; Berlinguette, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11580-11586 10.1021/ja403102j
11. Yeo, B. S.; Bell, A. T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5587-5593 10.1021/ja200559j
12. Umena, Y.; Kawakami, K.; Shen, J.-R.; Kamiya, N. Nature 2011, 473, 55-60 10.1038/nature09913
13. Indra, A.; Menezes, P. W.; Zaharieva, I.; Baktash, E.; Pfrommer, J.; Schwarze, M.; Dau, H.; Driess, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13206-13210 10.1002/anie.201307543
14. Menezes, P. W.; Indra, A.; Littlewood, P.; Schwarze, M.; Göbel, C.; Schomäcker, R.; Driess, M. ChemSusChem 2014, 7, 2202-2211 10.1002/cssc.201402169
15. Zaharieva, I.; Chernev, P.; Risch, M.; Klingan, K.; Kohlhoff, M.; Fischer, A.; Dau, H. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7081-7089 10.1039/c2ee21191b
16. Kuo, C.-H.; Mosa, I.; Poyraz, A. S.; Biswas, S.; El-Sawy, A. M.; Song, W.; Luo, Z.; Chen, S.-Y.; Rusling, J. F.; He, J. ACS Catal. 2015, 5, 1693-1699 10.1021/cs501739e
17. Meng, Y.; Song, W.; Huang, H.; Ren, Z.; Chen, S.-Y.; Suib, S. L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11452-11464 10.1021/ja505186m
18. Takashima, T.; Hashimoto, K.; Nakamura, R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 134, 1519-1527 10.1021/ja206511w
19. Takashima, T.; Hashimoto, K.; Nakamura, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18153-18156 10.1021/ja306499n
20. Robinson, D. M.; Go, Y. B.; Mui, M.; Gardner, G.; Zhang, Z.; Mastrogiovanni, D.; Garfunkel, E.; Li, J.; Greenblatt, M.; Dismukes, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3494-3501 10.1021/ja310286h
21. Maitra, U.; Naidu, B.; Govindaraj, A.; Rao, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 11704-11707 10.1073/pnas.1310703110
22. Park, J.; Kim, H.; Jin, K.; Lee, B. J.; Park, Y.-S.; Kim, H.; Park, I.; Yang, K. D.; Jeong, H.-Y.; Kim, J.; Hong, K. T.; Jang, H. W.; Kang, K.; Nam, K. T. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4201-4211 10.1021/ja410223j
23. Jin, K.; Chu, A.; Park, J.; Jeong, D.; Jerng, S. E.; Sim, U.; Jeong, H.-Y.; Lee, C. W.; Park, Y.-S.; Yang, K. D. Sci. Rep. 2015, 5, 10279 10.1038/srep10279
24. Naidu, B.; Gupta, U.; Maitra, U.; Rao, C. Chem. Phys. Lett. 2014, 591, 277-281 10.1016/j.cplett.2013.10.089
25. Feitknecht, W. Einfluss der Teilchengrösse auf den Mechanismus von Festkörperreaktionen Pure Appl. Chem. 1964, 9, 423-440 10.1351/pac196409030423
26. Oswald, H.; Feitknecht, W.; Wampetich, M. Nature 1965, 207, 72-72 10.1038/207072a0
27. Oswald, H.; Wampetich, M. Helv. Chim. Acta 1967, 50, 2023-2034 10.1002/hlca.19670500736
28. Ansell, G. B.; Modrick, M. A.; Longo, J.; Poeppeimeler, K.; Horowitz, H. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1982, 38, 1795-1797 10.1107/S0567740882007201
29. Tian, Z.-R.; Tong, W.; Wang, J.-Y.; Duan, N.-G.; Krishnan, V. V.; Suib, S. L. Science 1997, 276, 926-930 10.1126/science.276.5314.926
30. Trotochaud, L.; Ranney, J. K.; Williams, K. N.; Boettcher, S. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17253-17261 10.1021/ja307507a
31. Gong, M.; Li, Y.; Wang, H.; Liang, Y.; Wu, J. Z.; Zhou, J.; Wang, J.; Regier, T.; Wei, F.; Dai, H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8452-8455 10.1021/ja4027715
32. Zou, X.; Goswami, A.; Asefa, T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17242-17245 10.1021/ja407174u
33. Song, F.; Hu, X. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16481-16484 10.1021/ja5096733
34. Jin, K.; Park, J.; Lee, J.; Yang, K. D.; Pradhan, G. K.; Sim, U.; Jeong, D.; Jang, H. L.; Park, S.; Kim, D.; Sung, N.-E.; Kim, S. H.; Han, S.; Nam, K. T. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7435-7443 10.1021/ja5026529
35. Gao, T.; Norby, P.; Krumeich, F.; Okamoto, H.; Nesper, R.; Fjellvåg, H. J. Phys. Chem. C 2009, 114, 922-928 10.1021/jp9097606
36. Klewicki, J.; Morgan, J. Geochim. Cosmochim. Acta 1999, 63, 3017-3024 10.1016/S0016-7037(99)00229-X
37. Klewicki, J. K.; Morgan, J. J. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 2916-2922 10.1021/es980308e