Easy Accommodation of Different Oxidation States in Iridium Oxide Nanoparticles with Different Hydration Degree as Water Oxidation Electrocatalysts

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 9, 2015, Pages 5104-5115

  Minguzzi, Alessandro ^a,b   Locatelli, Cristina ^a,b   Lugaresi, Ottavio ^a   Achilli, Elisabetta ^b   Cappelletti, Giuseppe ^a   Scavini, Marco ^a,b,d   Coduri, Mauro ^a,e   Masala, Paolo ^a   Sacchi, Benedetta ^a   Vertova, Alberto ^a,b,d   Ghigna, Paolo ^c   Rondinini, Sandra ^a,b,d  

^a UNIVERSITY OF MILAN   (Italy)

^b Napoli Loreto Mare   (Italy)

^c UNIVERSITY OF PAVIA   (Italy)

^d CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche   (Italy)

^e CNR   (Italy)

Author keywords

catalytic cycle; EXAFS; HR XRPD; in operando; PDF; reorganization energy; water electrolysis; XANES

Indexed keywords

CYCLIC VOLTAMMETRY; DISTRIBUTION FUNCTIONS; ELECTROCATALYSTS; HIGH RESOLUTION TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; HYDRATION; HYDROGEN; OXIDATION; SYNCHROTRON RADIATION; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY ABSORPTION SPECTROSCOPY; X RAY POWDER DIFFRACTION;

CATALYTIC CYCLES; EXAFS; HR-XRPD; OPERANDO; PDF; REORGANIZATION ENERGIES; WATER ELECTROLYSIS; XANES;

IRIDIUM;

EID: 84941067773     PISSN: None     EISSN: 21555435     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b01281     Document Type: Article

References (55)

1. Trasatti, S. Electrochim. Acta 1984, 29, 1503-1512 10.1016/0013-4686(84)85004-5
2. Minguzzi, A.; Locatelli, C.; Cappelletti, G.; Bianchi, C. L.; Vertova, A.; Ardizzone, S.; Rondinini, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8896-8902 10.1039/c2jm15750k
3. Antolini, E. ACS Catal. 2014, 4, 1426-1440 10.1021/cs4011875
4. Oh, H.-S.; Nong, H. N.; Reier, T.; Gliech, M.; Strasser, P. Chem. Sci. 2015, 6, 3321-3328 10.1039/C5SC00518C
5. Xu, J.; Aili, D.; Li, Q.; Christensen, E.; Jensen, J. O.; Zhang, W.; Hansen, M. K.; Liu, G.; Wang, X.; Bjerrum, N. J. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 820-830 10.1039/c3ee41438h
6. Sivula, K.; Le Formal, F.; Grätzel, M. ChemSusChem 2011, 4, 432-449 10.1002/cssc.201000416
7. Ye, H.; Park, H. S.; Bard, A. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 12464-12470 10.1021/jp200852c
8. Marelli, M.; Naldoni, A.; Minguzzi, A.; Allieta, M.; Virgili, T.; Scavia, G.; Recchia, S.; Psaro, R.; Dal Santo, V. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 11997-12004 10.1021/am5030287
9. Minguzzi, A.; Fan, F-R F.; Vertova, A.; Rondinini, S.; Bard, A. J. Chem. Sci. 2012, 3, 217-229 10.1039/C1SC00516B
10. Morozov, A.; De Battisti, A.; Ferro, S.; Martelli, G. N. International Patent WO 2005/014885 A1.
11. Minguzzi, A.; Lugaresi, O.; Achilli, E.; Locatelli, C.; Vertova, A.; Ghigna, P.; Rondinini, S. Chem. Sci. 2014, 5, 3591-3597 10.1039/C4SC00975D
12. 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
13. Danilovic, N.; Subbaraman, R.; Chul Chang, K.-C.; Chang, S. H.; Kang, Y. J.; Snyder, J.; Paulikas, A. P.; Strmcnik, D.; Kim, Y.-T.; Myers, D.; Stamenkovic, V. R.; Markovic, N. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2474-2478 10.1021/jz501061n
14. Lin, F.; Boettcher, S. W. Nat. Mater. 2014, 13, 81-86 10.1038/nmat3811
15. Egami, T.; Billinge, S. J. L. In Underneath the Bragg Peaks: Structural Analysis of Complex Materials, Vol. 7; Cahn, R. W., Ed.; Pergamon Press: Oxford, 2003.
16. Scavini, M.; Coduri, M.; Allieta, M.; Brunelli, M.; Ferrero, C. Chem. Mater. 2012, 24, 1338-1345 10.1021/cm203819u
17. Coduri, M.; Scavini, M.; Brunelli, M.; Allieta, M.; Ferrero, C. Chem. Mater. 2013, 25, 4278-4289 10.1021/cm402359d
18. Nakagawa, T.; Beasley, C. A.; Murray, R. W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12958-12961 10.1021/jp9060076
19. Nakagawa, T.; Bjorge, N. S.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15578-15579 10.1021/ja9063298
20. Díaz-álvarez, A. E.; Cadierno, V. Appl. Sci. 2013, 3, 55-69 10.3390/app3010055
21. Marshall, A.; Tsypkin, M.; Børresen, B.; Hagen, G.; Tunold, R. J. New. Mater. Electrochem. Systems 2004, 7, 197-204
22. Locatelli, C.; Minguzzi, A.; Vertova, A.; Rondinini, S. J. Appl. Electrochem. 2013, 43, 171-179 10.1007/s10800-012-0520-3
23. Minguzzi, A.; Locatelli, C.; Cappelletti, G.; Scavini, M.; Vertova, A.; Ghigna, P.; Rondinini, S. J. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 6497-6504 10.1021/jp212310v
24. Minguzzi, A.; Lugaresi, O.; Locatelli, C.; Rondinini, S.; D'Acapito, F.; Achilli, E.; Ghigna, P. Anal. Chem. 2013, 85, 7009-7013 10.1021/ac401414v
25. D'Acapito, F.; Colonna, S.; Pascarelli, S.; Antonioli, G.; Balerna, A.; Bazzini, A.; Boscherini, F.; Campolungo, F.; Chini, G.; Dalba, G.; Davoli, I.; Fornasini, P.; Graziola, R.; Lichieri, G.; Meneghini, C.; Rocca, F.; Sangiorgio, L.; Sciarra, V.; Tullio, V.; Mobilio, S. ESRF Newsletter 1998, 30, 42-44
26. Ravel, B.; Newville, M. J. Synchrotron Radiat. 2005, 12, 537-541 10.1107/S0909049505012719
27. Newille, M. J. Synchrotron Radiat. 2001, 8, 322-324 10.1107/S0909049500016964
28. Binsted, N.; Hasnain, S. S. J. Synchrotron Radiat. 1996, 3, 185-196 10.1107/S0909049596005651
29. Gurman, S. J.; Binsted, N.; Ross, I. J. Phys. C: Solid State Phys. 1984, 17, 143-152 10.1088/0022-3719/17/1/019
30. Williamson, G. K.; Hall, W. H. Acta Metall. 1953, 1, 22-31 10.1016/0001-6160(53)90006-6
31. Diehm, P. M.; ágoston, P.; Albe, K. ChemPhysChem 2012, 13, 2443-2454 10.1002/cphc.201200257
32. Moulder, J. F.; Stickle, W. F.; Bomben, K. D. In Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy; Perkin Elmer: Eden Praie, MN, 1992.
33. Sanchez Casalongue, H. G.; Ng, M. L.; Kaya, S.; Friebel, D.; Ogasawara, H.; Nilsson, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7169-7172 10.1002/anie.201402311
34. Ardizzone, S.; Bianchi, C. L.; Cappelletti, G.; Ionita, M.; Minguzzi, A.; Rondinini, S.; Vertova, A. J. Electroanal. Chem. 2006, 589, 160-166 10.1016/j.jelechem.2006.02.004
35. Ardizzone, S.; Bianchi, C. L.; Borgese, L.; Cappelletti, G.; Locatelli, C.; Minguzzi, A.; Rondinini, S.; Vertova, A.; Ricci, P. C.; Cannas, C.; Musinu, A. J. Appl. Electrochem. 2009, 39, 2093-2105 10.1007/s10800-009-9895-1
36. NIST Technology Services. http://srdata.nist. gov (accessed, May 2015).
37. Locatelli, C.; Minguzzi, A.; Vertova, A.; Cava, P.; Rondinini, S. Anal. Chem. 2011, 83, 2819-2823 10.1021/ac200286q
38. Fierro, S.; Kapałka, A.; Comninellis, C. Electrochem. Commun. 2010, 12, 172-174 10.1016/j.elecom.2009.11.018
39. Achilli, E.; Minguzzi, A.; Lugaresi, O.; Locatelli, C.; Rondinini, S.; Spinolo, G.; Ghigna, P. J. Spectrosc. 2014, 2014, Article no. 480102 10.1155/2014/480102
40. Fischer, D.; Hoppe, R. Z. Anorg. Allg. Chem. 1991, 601, 41-46 10.1002/zaac.19916010105
41. Atovmjan, O.; Andjanov, V. G.; Poraj-Kosic, M. A. J. Struct. Chem. 1962, 3, 660-664 10.1007/BF00744127
42. Hüppauff, M.; Legender, B. J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 598-602 10.1149/1.2056127
43. Pauportè, T.; Aberdam, D.; Hazemann, J.-L.; Faure, R.; Durand, R. J. Electroanal. Chem. 1999, 465, 88-95 10.1016/S0022-0728(99)00058-3
44. Mo, Y.; Stefan, I. C.; Cai, W.-B.; Dong, J.; Carey, P.; Scherson, D. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3681-3686 10.1021/jp014452p
45. Hillman, A. R.; Skopek, M. A.; Gurman, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 5252-5263 10.1039/C0CP01472A
46. McKeown, D. A.; Hagans, P. L.; Carette, L. P. L.; Russell, A. E.; Swider, K. E.; Rolison, D. R. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4825-4832 10.1021/jp990096n
47. Ghigna, P.; Spinolo, G.; Scavini, M.; Tamburini, U. A.; Chadwick, A. V. Phys. C 1995, 253, 147-155 10.1016/0921-4534(95)00497-1
48. Ramaker, D. E.; Koningsberger, D. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5514-5534 10.1039/b927120c
49. Petit, M. A.; Plichon, V. J. Electroanal. Chem. 1998, 444, 247-252 10.1016/S0022-0728(97)00570-6
50. Kim, T. Y.; Yang, S. Sens. Actuators, B 2014, 196, 31-38 10.1016/j.snb.2014.02.004
51. Minguzzi, A.; Locatelli, C.; Cappelletti, G.; Bianchi, C. L.; Vertova, A.; Ardizzone, S.; Rondinini, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8896-8902 10.1039/c2jm15750k
52. Fierro, S.; Nagel, T.; Baltruschat, H.; Comninellis, C. Electrochem. Commun. 2007, 9, 1969-1974 10.1016/j.elecom.2007.05.008
53. Choy, J.-H.; Kim, D.-K.; Hwang, S.-H.; Demazeau, G.; Jung, D.-Y. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8557-8566 10.1021/ja00138a010
54. Choy, J.-H.; Kim, D. K.; Demazeau, G.; Jung, D.-Y. J. Phys. Chem. 1994, 98, 6258-6262 10.1021/j100076a005
55. Steegstra, P.; Busch, M.; Panas, I.; Ahlberg, E. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 20975-20981 10.1021/jp407030r