Homogeneous Photochemical Water Oxidation with Cobalt Chloride in Acidic Media

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 9, 2015, Pages 4994-4999

  Liu, Hongfei ^a   Schilling, Mauro ^a   Yulikov, Maxim ^b   Luber, Sandra ^a   Patzke, Greta R ^a  

^a UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

buffer influence; cobalt ions; counteranion effects; electrochemical water oxidation; homogeneous photochemical water oxidation

Indexed keywords

CATALYSIS; CATALYSTS; COBALT; COBALT COMPOUNDS; OXIDATION RESISTANCE;

BUFFER INFLUENCE; COBALT ION; COUNTERANION EFFECTS; HOMOGENEOUS AND HETEROGENEOUS CATALYSIS; OXYGEN EVOLUTION ACTIVITY; TRANSFORMATION PROCESS; WATER OXIDATION; WATER OXIDATION CATALYSTS;

OXIDATION;

EID: 84941062627     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b01101     Document Type: Article

References (69)

1. 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, 1935-1943 10.1021/ar900249x
2. Berardi, S.; Drouet, S.; Francàs, L.; Gimbert-Surinach, C.; Guttentag, M.; Richmond, C.; Stoll, T.; Llobet, A. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7501-7519 10.1039/C3CS60405E
3. Swierk, J. R.; Mallouk, T. E. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2357-2387 10.1039/C2CS35246J
4. Alibabaei, L.; Brennaman, M. K.; Norris, M. R.; Kalanyan, B.; Song, W.; Losego, M. D.; Concepcion, J. J.; Binstead, R. A.; Parsons, G. N.; Meyer, T. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 20008-20013 10.1073/pnas.1319628110
5. Antonietti, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 1086-1087 10.1002/anie.201207937
6. Sartorel, A.; Bonchio, M.; Campagna, S.; Scandola, F. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2262-2280 10.1039/C2CS35287G
7. McAlpin, J. G.; Stich, T. A.; Casey, W. H.; Britt, R. D. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2445-2452 10.1016/j.ccr.2012.04.039
8. Singh, A.; Spiccia, L. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 2607-2622 10.1016/j.ccr.2013.02.027
9. Crabtree, R. H. Chem. Rev. 2012, 112, 1536-1554 10.1021/cr2002905
10. Jiao, F.; Frei, H. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1018-1027 10.1039/c002074e
11. Young, K. J.; Martini, L. A.; Milot, R. L.; Snoeberger, R. C., III; Batista, V. S.; Schmuttenmaer, C. A.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2503-2520 10.1016/j.ccr.2012.03.031
12. Takashima, T.; Hashimoto, K.; Nakamura, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1519-1527 10.1021/ja206511w
13. Santoni, M.-P.; La Ganga, G.; Mollica Nardo, V.; Natali, M.; Puntoriero, F.; Scandola, F.; Campagna, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8189-8192 10.1021/ja5040182
14. Bloor, L. G.; Molina, P. I.; Symes, M. D.; Cronin, L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3304-3311 10.1021/ja5003197
15. Pintado, S.; Goberna-Ferrón, S.; Escudero-Adán, E. C.; Galán-Mascarós, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13270-13273 10.1021/ja406242y
16. Del Pilar-Albaladejo, J.; Dutta, P. K. ACS Catal. 2014, 4, 9-15 10.1021/cs400991v
17. Ahn, H. S.; Yano, J.; Tilley, T. D. ACS Catal. 2015, 5, 2573-2576 10.1021/cs502120f
18. Liu, H.; Patzke, G. R. Chem.-Asian J. 2014, 9, 2249-2259 10.1002/asia.201400140
19. Wasylenko, D. J.; Palmer, R. D.; Berlinguette, C. P. Chem. Commun. 2013, 49, 218-227 10.1039/C2CC35632E
20. Chen, M.; Ng, S.-M.; Yiu, S.-M.; Lau, K.-C.; Zeng, R. J.; Lau, T.-C. Chem. Commun. 2014, 50, 14956-14959 10.1039/C4CC07607A
21. Smith, P. F.; Kaplan, C.; Sheats, J. E.; Robinson, D. M.; McCool, N. S.; Mezle, N.; Dismukes, G. C. Inorg. Chem. 2014, 53, 2113-2121 10.1021/ic402720p
22. Yin, Q.; 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, 342-345 10.1126/science.1185372
23. Goberna-Ferrón, S.; Hernandez, W. Y.; Rodriguez-Garcia, B.; Galán-Mascarós, J. R. ACS Catal. 2014, 4, 1637-1641 10.1021/cs500298e
24. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072-1075 10.1126/science.1162018
25. Surendranath, Y.; Dincə, M.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2615-2620 10.1021/ja807769r
26. Bediako, D. K.; Lassalle-Kaiser, B.; Surendranath, Y.; Yano, J.; Yachandra, V. K.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6801-6809 10.1021/ja301018q
27. Risch, M.; Khare, V.; Zaharieva, I.; Gerencser, L.; Chernev, P.; Dau, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6936-6937 10.1021/ja902121f
28. McAlpin, J. G.; Surendranath, Y.; Dincə, M.; Stich, T. A.; Stoian, S. A.; Casey, W. H.; Nocera, D. G.; Britt, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6882-6883 10.1021/ja1013344
29. Hu, S.; Shaner, M. R.; Beardslee, J. A.; Lichterman, M.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. Science 2014, 344, 1005-1009 10.1126/science.1251428
30. Smith, R. D. L.; Prévot, M. S.; Fagan, R. D.; Zhang, Z.; Sedach, P. A.; Siu, M. K. J.; Trudel, S.; Berlinguette, C. P. Science 2013, 340, 60-63 10.1126/science.1233638
31. Kanan, M. W.; Yano, J.; Surendranath, Y.; Dincə, M.; Yachandra, V. K.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13692-13701 10.1021/ja1023767
32. 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
33. Kuai, L.; Geng, J.; Chen, C.; Kan, E.; Liu, Y.; Wang, Q.; Geng, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7547 10.1002/anie.201404208
34. 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
35. Iyer, A.; Del-Pilar, J.; King'ondu, C. K.; Kissel, E.; Garces, H. F.; Huang, H.; El-Sawy, A. M.; Dutta, P. K.; Suib, S. L. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 6474-6483 10.1021/jp2120737
36. Indra, A.; Menezes, P. W.; Sahraie, N. R.; Bergmann, A.; Das, C.; Tallarida, M.; Schmeißer, D.; Strasser, P.; Driess, M. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17530-17536 10.1021/ja509348t
37. Najafpour, M. M.; Moghaddam, A. N.; Dau, H.; Zaharieva, I. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7245-7248 10.1021/ja5028716
38. 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
39. Schley, N. D.; Blakemore, J. D.; Subbaiyan, N. K.; Incarvito, C. D.; D'Souza, F.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10473-10481 10.1021/ja2004522
40. Chen, G.; Chen, L.; Ng, S.-M.; Man, W.-L.; Lau, T.-C. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 1789-1791 10.1002/anie.201209116
41. Fu, S.; Liu, Y.; Ding, Y.; Du, X.; Song, F.; Xiang, R.; Ma, B. Chem. Commun. 2014, 50, 2167-2169 10.1039/c3cc48059c
42. Hong, D.; Jung, J.; Park, J.; Yamada, Y.; Suenobu, T.; Lee, Y.-M.; Nam, W.; Fukuzumi, S. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7606-7616 10.1039/c2ee21185h
43. Chen, G.; Chen, L.; Ng, S.-M.; Lau, T.-C. ChemSusChem 2014, 7, 127-134 10.1002/cssc.201300561
44. Grotjahn, D. B.; Brown, D. B.; Martin, J. K.; Marelius, D. C.; Abadjian, M.-C.; Tran, H. N.; Kalyuzhny, G.; Vecchio, K. S.; Specht, Z. G.; Cortes-Llamas, S. A.; Miranda-Soto, V.; Van Niekerk, C.; Moore, C. E.; Rheingold, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19024-19027 10.1021/ja203095k
45. Lutterman, D. A.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3838-3839 10.1021/ja900023k
46. Surendranath, Y.; Kanan, M. W.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16501-16509 10.1021/ja106102b
47. Stracke, J. J.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14872-14875 10.1021/ja205569j
48. Natali, M.; Berardi, S.; Sartorel, A.; Bonchio, M.; Campagna, S.; Scandola, F. Chem. Commun. 2012, 48, 8808-8810 10.1039/c2cc34804g
49. Vickers, J. W.; Lv, H.; Sumliner, J. M.; Zhu, G.; Luo, Z.; Musaev, D. G.; Geletii, Y. V.; Hill, C. L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14110-14118 10.1021/ja4024868
50. Schiwon, R.; Klingan, K.; Dau, H.; Limberg, C. Chem. Commun. 2014, 50, 100-102 10.1039/C3CC46629A
51. Stracke, J. J.; Finke, R. G. ACS Catal. 2014, 4, 909-933 10.1021/cs4011716
52. Stracke, J. J.; Finke, R. G. ACS Catal. 2014, 4, 79-89 10.1021/cs4006925
53. Wang, H.-Y.; Mijangos, E.; Ott, S.; Thapper, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 14499-14502 10.1002/anie.201406540
54. Song, F.; Ding, Y.; Ma, B.; Wang, C.; Wang, Q.; Du, X.; Fu, S.; Song, J. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1170-1184 10.1039/c3ee24433d
55. 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, 9268-9271 10.1021/ja5045488
56. Brunschwig, B. S.; Chou, M. H.; Creutz, C.; Ghosh, P.; Sutin, N. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 4832-4833 10.1021/ja00352a050
57. Shafirovich, V. Y.; Khannanov, N. K.; Strelets, V. V. Nouv. J. Chim. 1980, 4, 81-84
58. Harriman, A.; Porter, G.; Walters, P. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1981, 77, 2373-2383 10.1039/f29817702373
59. Zidki, T.; Zhang, L.; Shafirovich, V.; Lymar, S. V. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14275-14278 10.1021/ja304030y
60. Ullman, A. M.; Liu, Y.; Huynh, M.; Bediako, D. K.; Wang, H.; Anderson, B. L.; Powers, D. C.; Breen, J. J.; Abruna, H. D.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17681-17688 10.1021/ja5110393
61. Gerken, J. B.; McAlpin, J. G.; Chen, J. Y. C.; Rigsby, M. L.; Casey, W. H.; Britt, R. D.; Stahl, S. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14431-14442 10.1021/ja205647m
62. Minguzzi, A.; Fan, F.-R. F.; Vertova, A.; Rondinini, S.; Bard, A. J. Chem. Sci. 2012, 3, 217-229 10.1039/C1SC00516B
63. Wang, H.-Y.; Mijangos, E.; Ott, S.; Thapper, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 14499-14502 10.1002/anie.201406540
64. Schaffer, S. C.; Schaffer, C. E. J. Chem. Educ. 1996, 73, 180-181 10.1021/ed073p180
65. Chen, Z.; Concepcion, J. J.; Hu, X.; Yang, W.; Hoertz, P. G.; Meyer, T. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 7225-7229 10.1073/pnas.1001132107
66. Klingan, K.; Ringleb, F.; Zaharieva, I.; Heidkamp, J.; Chernev, P.; Gonzalez-Flores, D.; Risch, M.; Fischer, A.; Dau, H. ChemSusChem 2014, 7, 1301-1310 10.1002/cssc.201301019
67. Strmcnik, D.; Kodama, K.; van der Vliet, D.; Greeley, J.; Stamenkovic, V. R.; Markovic, N. M. Nat. Chem. 2009, 1, 466-472 10.1038/nchem.330
68. Mech, K.; Zabinski, P.; Kowalik, R. J. Electrochem. Soc. 2013, 160, D246-D250 10.1149/2.093306jes
69. Du, J.; Chen, Z.; Chen, C.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3193-3196 10.1021/jacs.5b00037