Heterojunction Synergies in Titania-Supported Gold Photocatalysts: Implications for Solar Hydrogen Production

ChemSusChem

Volumn 8, Issue 15, 2015, Pages 2551-2559

  Jovic, Vedran ^a,b   Smith, Kevin E ^a,b,c   Idriss, Hicham ^d   Waterhouse, Geoffrey I N ^a,b  

^a School of Chemical Sciences Science Centre Building 301   (New Zealand)

^b MACDIARMID INSTITUTE FOR ADVANCED MATERIALS AND NANOTECHNOLOGY   (New Zealand)

^c USA   (United States)

^d SAUDI BASIC INDUSTRIES CORPORATION   (Saudi Arabia)

Author keywords

gold; hydrogen; photochemistry; supported catalysts; titanium

Indexed keywords

CATALYST SUPPORTS; CHARGE TRANSFER; DIGITAL STORAGE; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; ENERGY GAP; GOLD; GOLD COMPOUNDS; GOLD METALLOGRAPHY; GOLD NANOPARTICLES; HETEROJUNCTIONS; HYDROGEN; HYDROGEN PRODUCTION; OXIDE MINERALS; PARAMAGNETIC RESONANCE; PHOTOCHEMICAL REACTIONS; SOLAR POWER GENERATION; TIO2 NANOPARTICLES; TITANIUM;

CHARGE TRANSFER MECHANISMS; ELECTRON HOLE PAIRS; EPR SPECTROSCOPY; INTERFACIAL SITES; INTERFACIAL SURFACE; PHOTO-CATALYTIC; SOLAR HYDROGEN PRODUCTION; TIO2 PHOTOCATALYST;

TITANIUM DIOXIDE;

GOLD; HYDROGEN; METAL NANOPARTICLE; TITANIUM; TITANIUM DIOXIDE;

CATALYSIS; CHEMISTRY; PHOTOCHEMISTRY; RADIATION RESPONSE; ULTRAVIOLET RADIATION;

CATALYSIS; GOLD; HYDROGEN; METAL NANOPARTICLES; PHOTOCHEMICAL PROCESSES; TITANIUM; ULTRAVIOLET RAYS;

EID: 84939464907     PISSN: 18645631     EISSN: 1864564X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cssc.201500126     Document Type: Article

References (62)

1. B. A. Pinaud, J. D. Benck, L. C. Seitz, A. J. Forman, Z. Chen, T. G. Deutsch, B. D. James, K. N. Baum, G. N. Baum, S. Ardo, H. Wang, E. Miller, T. F. Jaramillo, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1983-2002.
2. Z. Chen, L. Liu, P. Y. Yu, S. S. Mao, Science 2011, 331, 746-750.
3. D. M. Schultz, T. P. Yoon, Science 2014, 343, 1239176.
4. M. Murdoch, G. I. N. Waterhouse, M. A. Nadeem, J. B. Metson, M. A. Keane, R. F. Howe, J. Llorca, H. Idriss, Nat. Chem. 2011, 3, 489-492.
5. D. Y. C. Leung, X. Fu, C. Wang, M. Ni, M. K. H. Leung, X. Wang, X. Fu, ChemSusChem 2010, 3, 681-694.
6. A. Kudo, Y. Miseki, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253-278.
7. M. Ni, M. K. H. Leung, D. Y. C. Leung, K. Sumathy, Renewable Sustainable Energy Rev. 2007, 11, 401-425.
8. M. Matsuoka, M. Kitano, M. Takeuchi, K. Tsujimaru, M. Anpo, J. M. Thomas, Catal. Today 2007, 122, 51-61.
9. K. Shimura, H. Yoshida, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2467-2481.
10. G. I. N. Waterhouse, A. K. Wahab, M. Al-Oufi, V. Jovic, D. Sun-Waterhouse, J. Llorca, H. Idriss, Sci. Rep. 2013, 3, 2849.
11. G. R. Bamwenda, S. Tsubota, T. Nakamura, M. Haruta, J. Photochem. Photobiol. A 1995, 89, 177-189.
12. T. Sreethawong, Y. Suzuki, S. Yoshikawa, Int. J. Hydrogen Energy 2005, 30, 1053-1062.
13. T. Sakata, T. Kawai, Chem. Phys. Lett. 1981, 80, 341-344.
14. V. Jovic, W.-T. Chen, D. Sun-Waterhouse, M. G. Blackford, H. Idriss, G. I. N. Waterhouse, J. Catal. 2013, 305, 307-317.
15. Z. W. Seh, S. H. Liu, M.-Y. Han, Chem. Asian J. 2012, 7, 2174-2184.
16. Z. W. Seh, S. H. Liu, S. Y. Zhang, K. W. Shah, M. Y. Han, Chem. Commun. 2011, 47, 6689-6691.
17. Z. W. Seh, S. H. Liu, S. Y. Zhang, M. S. Bharathi, H. Ramanarayan, M. Low, K. W. Shah, Y. W. Zhang, M. Y. Han, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10140-10143
18. Angew. Chem. 2011, 123, 10322-10325.
19. W. Jones, R. Su, P. P. Wells, Y. Shen, N. Dimitratos, M. Bowker, D. Morgan, B. B. Iversen, A. Chutia, F. Besenbacher, G. Hutchings, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 26638.
20. R. Su, R. Tiruvalam, A. J. Logsdail, Q. He, C. A. Downing, M. T. Jensen, N. Dimitratos, L. Kesavan, P. P. Wells, R. Bechstein, H. H. Jensen, S. Wendt, C. R. A. Catlow, C. J. Kiely, G. J. Hutchings, F. Besenbacher, ACS Nano 2014, 8, 3490-3497.
21. C. Gomes Silva, R. Juárez, T. Marino, R. Molinari, H. García, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 595-602.
22. A. Tanaka, S. Sakaguchi, K. Hashimoto, H. Kominami, ACS Catal. 2013, 3, 79-85.
23. Z. W. Seh, S. H. Liu, M. Low, S. Y. Zhang, Z. Liu, A. Mlayah, M. Y. Han, Adv. Mater. 2012, 24, 2310-2314.
24. R. Su, R. Bechstein, L. Sø, R. T. Vang, M. Sillassen, B. Esbjörnsson, A. Palmqvist, F. Besenbacher, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 24287-24292.
25. D. Tsukamoto, Y. Shiraishi, Y. Sugano, S. Ichikawa, S. Tanaka, T. Hirai, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6309-6315.
26. T. Akita, P. Lu, S. Ichikawa, K. Tanaka, M. Haruta, Surf. Interface Anal. 2001, 31, 73-78.
27. J. B. Priebe, J. Radnik, A. J. J. Lennox, M.-M. Pohl, M. Karnahl, D. Hollmann, K. Grabow, U. Bentrup, H. Junge, M. Beller, A. Brückner, ACS Catal. 2015, 5, 2137-2148.
28. K. Connelly, A. K. Wahab, H. Idriss, Mater. Renewable Sustainable Energy 2012, 1, 3.
29. Y. K. Kho, A. Iwase, W. Y. Teoh, L. Mädler, A. Kudo, R. Amal, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2821-2829.
30. K. Komaguchi, H. Nakano, A. Araki, Y. Harima, Chem. Phys. Lett. 2006, 428, 338-342.
31. R. Scotti, I. R. Bellobono, C. Canevali, C. Cannas, M. Catti, M. D'Arienzo, A. Musinu, S. Polizzi, M. Sommariva, A. Testino, F. Morazzoni, Chem. Mater. 2008, 20, 4051-4061.
32. R. G. Nair, S. Paul, S. K. Samdarshi, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1901-1907.
33. D. C. Hurum, A. G. Agrios, K. A. Gray, T. Rajh, M. C. Thurnauer, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4545-4549.
34. D. C. Hurum, A. G. Agrios, S. E. Crist, K. A. Gray, T. Rajh, M. C. Thurnauer, J. Electron Spectrosc. 2006, 150, 155-163.
35. S. Leytner, J. T. Hupp, Chem. Phys. Lett. 2000, 330, 231.
36. G. K. Boschloo, A. Goossens, J. Phys. Chem. 1996, 100, 19489.
37. G. K. Boschloo, D. Fitzmaurice, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2228.
38. D. O. Scanlon, C. W. Dunnill, J. Buckeridge, S. A. Shevlin, A. J. Logsdail, S. M. Woodley, C. Richard, A. Catlow, M. J. Powell, R. G. Palgrave, I. P. Parkin, Graeme, W. Wilson, K. W. Keal, P. Sherwood, A. Walsh, A. A. Sokol, Nat. Mater. 2013, 12, 798-801.
39. N. Serpone, D. Lawless, R. Khairutdinov, J. Phys. Chem. 1995, 99, 16646-16654.
40. B. Ohtani, Y. Azuma, D. Li, T. Ihara, R. Abe, T. MRS. Jap. 2006, 32, 401-404.
41. T. Ohno, K. Sarukawa, M. Matsumura, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2417-2420.
42. H. Ichinose, M. Taira, S. Furuta, H. Katsuki, J. Am. Chem. Soc. 2003, 86, 1605-1608.
43. Y. Wang, H. Zhang, Y. Han, P. Liu, X. Yao, H. Zhao, Chem. Commun. 2011, 47, 2829-2831.
44. N. Daude, C. Gout, C. Jouanin, Phys. Rev. B 1977, 15, 3229-3235.
45. D. Reyes-Coronado, G. Rodríguez-Gattorno, M. E. Espinosa-Pesqueira, C. Cab, R. de Coss, G. Oskam, Nanotechnology 2008, 19, 145605.
46. G. Luca Chiarello, E. Selli, Recent Pat. Eng. 2010, 4, 155-169.
47. C. M. Cobley, Y. Xia, Mater. Sci. Eng. R 2010, 70, 44-62.
48. X. Zhang, Y. L. Chen, R. S. Liu, D. P. Tsai, Rep. Prog. Phys. 2013, 76, 046401.
49. O. Rosseler, M. V. Shankar, M. K. L. Du, L. Schmidlin, N. Keller, V. Keller, J. Catal. 2010, 269, 179-190.
50. A. A. Upadhye, I. Ro, Z. Zeng, H. J. Kim, I. Tejedor, M. A. Anderson, J. A. Dumesic, G. W. Huber, Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 2590-2601.
51. J.-J. Chen, J. C. S. Wu, P. C. Wu, D. P. Tsai, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 210-216.
52. J. T. Miller, A. J. Kropf, Y. Zha, J. R. Regalbuto, L. Delannoy, C. Louis, E. Bus, J. A. van Bokhoven, J. Catal. 2006, 240, 222-234.
53. V. Jovic, Z. H. Al-Azri, W.-T. Chen, D. Sun-Waterhouse, H. Idriss, G. I. N. Waterhouse, Top. Catal. 2013, 56, 1139-1151.
54. C. Colbeau-Justin, M. Kunst, D. Huguenin, J. Mater. Sci. 2003, 38, 2429-2437.
55. M. A. Nadeem, M. Murdoch, G. I. N. Waterhouse, J. B. Metson, M. A. Keane, J. Llorca, H. Idriss, J. Photochem. Photobiol. A 2010, 216, 250-255.
56. G. I. N. Waterhouse, M. Murdoch, J. Llorca, H. Idriss, Int. J. Nanotechnol. 2012, 9, 113-120.
57. R. F. Howe, M. Grätzel, J. Phys. Chem. 1985, 89, 4495-4499.
58. A. L. Attwood, D. M. Murphy, J. L. Edwards, T. A. Egerton, R. W. Harrison, Res. Chem. Intermed. 2003, 29, 449-465.
59. G. Li, N. M. Dimitrijevic, L. Chen, J. M. Nichols, T. Rajh, K. A. Gray, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5402-5403.
60. W-T. Chen, A. Chan, V. Jovic, D. Sun-Waterhouse, K. Murai, H. Idriss, G. I. N. Waterhouse, Top. Catal. 2015, 58, 85-102.
61. R. Zanella, S. Giorgio, C. R. Henry, C. Louis, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7634-7642.
62. X. Fu, L. A. Clark, Q. Yang, M. A. Anderson, Environ. Sci. Technol. 1996, 30, 647-653.