Metal/Oxide Interface Nanostructures Generated by Surface Segregation for Electrocatalysis

Nano Letters

Volumn 15, Issue 11, 2015, Pages 7704-7710

  Weng, Zhe ^a   Liu, Wen ^a   Yin, Li Chang ^c   Fang, Ruopian ^c   Li, Min ^b   Altman, Eric I ^b   Fan, Qi ^a   Li, Feng ^c   Cheng, Hui Ming ^c   Wang, Hailiang ^a  

^a YALE UNIVERSITY   (United States)

^b Yale University   (United States)

^c INSTITUTE OF METAL RESEARCH   (China)

Author keywords

electrocatalysis; hydrogen evolution; metal oxide interface; surface segregation

Indexed keywords

BINDING ENERGY; CARBON; CARBON NANOTUBES; CATALYSIS; ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; HYBRID MATERIALS; HYDROGEN; METAL IONS; METAL NANOPARTICLES; METALS; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURES; NICKEL; PARTICLE SIZE; PHASE INTERFACES; SCAFFOLDS; SURFACE SEGREGATION; YARN;

CHEMICAL CATALYSIS; HYDROGEN EVOLUTION; INTERFACE STRUCTURES; OXIDE NANOPARTICLES; PARTICLE SIZE CONTROL; SIMULTANEOUS REDUCTION; SYNERGISTIC EFFECT; WATER DISSOCIATION;

SEGREGATION (METALLOGRAPHY);

EID: 84946830333     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03709     Document Type: Article

References (45)

1. Yu, T. Y.; Zeng, J.; Lim, B.; Xia, Y. N. Adv. Mater. 2010, 22, 5188-5192 10.1002/adma.201002763
2. Lee, Y. M.; Garcia, M. A.; Huls, N. A. F.; Sun, S. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1271-1274 10.1002/anie.200906130
3. Cuenya, B. R. Thin Solid Films 2010, 518, 3127-3150 10.1016/j.tsf.2010.01.018
4. Chen, G. X.; Zhao, Y.; Fu, G.; Duchesne, P. N.; Gu, L.; Zheng, Y. P.; Weng, X. F.; Chen, M. S.; Zhang, P.; Pao, C. W.; Lee, J. F.; Zheng, N. F. Science 2014, 344, 495-499 10.1126/science.1252553
5. Tao, F.; Grass, M. E.; Zhang, Y. W.; Butcher, D. R.; Renzas, J. R.; Liu, Z.; Chung, J. Y.; Mun, B. S.; Salmeron, M.; Somorjai, G. A. Science 2008, 322, 932-934 10.1126/science.1164170
6. Li, Y. M.; Somorjai, G. A. Nano Lett. 2010, 10, 2289-2295 10.1021/nl101807g
7. Zhou, Z. Y.; Tian, N.; Li, J. T.; Broadwell, I.; Sun, S. G. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4167-4185 10.1039/c0cs00176g
8. Roldan Cuenya, B.; Behafarid, F. Surf. Sci. Rep. 2015, 70, 135-187 10.1016/j.surfrep.2015.01.001
9. Fu, Q.; Yang, F.; Bao, X. H. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1692-1701 10.1021/ar300249b
10. Wu, B. H.; Zheng, N. F. Nano Today 2013, 8, 168-197 10.1016/j.nantod.2013.02.006
11. Yamada, Y.; Tsung, C. K.; Huang, W.; Huo, Z. Y.; Habas, S. E.; Soejima, T.; Aliaga, C. E.; Somorjai, G. A.; Yang, P. D. Nat. Chem. 2011, 3, 372-376 10.1038/nchem.1018
12. Vayssilov, G. N.; Lykhach, Y.; Migani, A.; Staudt, T.; Petrova, G. P.; Tsud, N.; Skala, T.; Bruix, A.; Illas, F.; Prince, K. C.; Matolin, V.; Neyman, K. M.; Libuda, J. Nat. Mater. 2011, 10, 310-315 10.1038/nmat2976
13. Alayoglu, S.; An, K. J.; Melaet, G.; Chen, S. Y.; Bernardi, F.; Wang, L. W.; Lindeman, A. E.; Musselwhite, N.; Guo, J. H.; Liu, Z.; Marcus, M. A.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 26608-26616 10.1021/jp407280e
14. Divins, N. J.; Angurell, I.; Escudero, C.; Perez-Dieste, V.; Llorca, J. Science 2014, 346, 620-623 10.1126/science.1258106
15. Cargnello, M.; Doan-Nguyen, V. V. T.; Gordon, T. R.; Diaz, R. E.; Stach, E. A.; Gorte, R. J.; Fornasiero, P.; Murray, C. B. Science 2013, 341, 771-773 10.1126/science.1240148
16. Cargnello, M.; Jaen, J. J. D.; Garrido, J. C. H.; Bakhmutsky, K.; Montini, T.; Gamez, J. J. C.; Gorte, R. J.; Fornasiero, P. Science 2012, 337, 713-717 10.1126/science.1222887
17. Fu, Q.; Saltsburg, H.; Flytzani-Stephanopoulos, M. Science 2003, 301, 935-938 10.1126/science.1085721
18. Rodriguez, J. A.; Ma, S.; Liu, P.; Hrbek, J.; Evans, J.; Perez, M. Science 2007, 318, 1757-1760 10.1126/science.1150038
19. Graciani, J.; Mudiyanselage, K.; Xu, F.; Baber, A. E.; Evans, J.; Senanayake, S. D.; Stacchiola, D. J.; Liu, P.; Hrbek, J.; Sanz, J. F.; Rodriguez, J. A. Science 2014, 345, 546-550 10.1126/science.1253057
20. Zhou, G.; Barrio, L.; Agnoli, S.; Senanayake, S. D.; Evans, J.; Kubacka, A.; Estrella, M.; Hanson, J. C.; Martinez-Arias, A.; Fernandez-Garcia, M.; Rodriguez, J. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 9680-9684 10.1002/anie.201004966
21. Zhou, Y. H.; Zhou, J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9544-9549 10.1021/jp300259y
22. Yin, H.; Zhao, S.; Zhao, K.; Muqsit, A.; Tang, H.; Chang, L.; Zhao, H.; Gao, Y.; Tang, Z. Nat. Commun. 2015, 6, 6430 10.1038/ncomms7430
23. Subbaraman, R.; Tripkovic, D.; Strmcnik, D.; Chang, K. C.; Uchimura, M.; Paulikas, A. P.; Stamenkovic, V.; Markovic, N. M. Science 2011, 334, 1256-1260 10.1126/science.1211934
24. Gong, M.; Zhou, W.; Tsai, M. C.; Zhou, J. G.; Guan, M. Y.; Lin, M. C.; Zhang, B.; Hu, Y. F.; Wang, D. Y.; Yang, J.; Pennycook, S. J.; Hwang, B. J.; Dai, H. J. Nat. Commun. 2014, 5, 4695 10.1038/ncomms5695
25. Wang, C. H.; Yang, C. W.; Lin, Y. C.; Chang, S. T.; Chang, S. L. Y. J. Power Sources 2015, 277, 147-154 10.1016/j.jpowsour.2014.12.007
26. Subbaraman, R.; Tripkovic, D.; Chang, K. C.; Strmcnik, D.; Paulikas, A. P.; Hirunsit, P.; Chan, M.; Greeley, J.; Stamenkovic, V.; Markovic, N. M. Nat. Mater. 2012, 11, 550-557 10.1038/nmat3313
27. Wang, H. L.; Dai, H. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3088-3113 10.1039/c2cs35307e
28. Wang, H. L.; Liang, Y. Y.; Gong, M.; Li, Y. G.; Chang, W.; Mefford, T.; Zhou, J. G.; Wang, J.; Regier, T.; Wei, F.; Dai, H. J. Nat. Commun. 2012, 3, 917 10.1038/ncomms1921
29. Qi, W.; Xie, K.; Liu, M.; Wu, G.; Wang, Y.; Zhang, Y.; Wu, Y. RSC Adv. 2014, 4, 40494-40504 10.1039/C4RA06712F
30. Mullins, D. R. Surf. Sci. Rep. 2015, 70, 42-85 10.1016/j.surfrep.2014.12.001
31. Senanayake, S. D.; Evans, J.; Agnoli, S.; Barrio, L.; Chen, T. L.; Hrbek, J.; Rodriguez, J. A. Top. Catal. 2011, 54, 34-41 10.1007/s11244-011-9645-6
32. McKone, J. R.; Sadtler, B. F.; Werlang, C. A.; Lewis, N. S.; Gray, H. B. ACS Catal. 2013, 3, 166-169 10.1021/cs300691m
33. Jiang, N.; You, B.; Sheng, M. L.; Sun, Y. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 6251-6254 10.1002/anie.201501616
34. Hao, J.; Yang, W.; Zhang, Z.; Tang, J. Nanoscale 2015, 7, 11055-11062 10.1039/C5NR01955A
35. Xiao, P.; Sk, M. A.; Thia, L.; Ge, X. M.; Lim, R. J.; Wang, J. Y.; Lim, K. H.; Wang, X. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2624-2629 10.1039/C4EE00957F
36. Yu, X. Y.; Yu, L.; Wu, B. H.; Lou, X. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 5331-5335 10.1002/anie.201500267
37. Danilovic, N.; Subbaraman, R.; Strmcnik, D.; Chang, K. C.; Paulikas, A. P.; Stamenkovic, V. R.; Markovic, N. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12495-12498 10.1002/anie.201204842
38. Sheng, W. C.; Myint, M.; Chen, J. G. G.; Yan, Y. S. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1509-1512 10.1039/c3ee00045a
39. Carrasco, J.; Lopez-Duran, D.; Liu, Z. Y.; Duchon, T.; Evans, J.; Senanayake, S. D.; Crumlin, E. J.; Matolin, V.; Rodriguez, J. A.; Ganduglia-Pirovano, M. V. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 3917-3921 10.1002/anie.201410697
40. Norskov, J. K.; Bligaard, T.; Logadottir, A.; Kitchin, J. R.; Chen, J. G.; Pandelov, S.; Norskov, J. K. J. Electrochem. Soc. 2005, 152, J23-J26 10.1149/1.1856988
41. Bruix, A.; Lykhach, Y.; Matolinova, I.; Neitzel, A.; Skala, T.; Tsud, N.; Vorokhta, M.; Stetsovych, V.; Sevcikova, K.; Myslivecek, J.; Fiala, R.; Vaclavu, M.; Prince, K. C.; Bruyere, S.; Potin, V.; Illas, F.; Matolin, V.; Libuda, J.; Neyman, K. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10525-10530 10.1002/anie.201402342
42. Flytzani-Stephanopoulos, M.; Gates, B. C. Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2012, 3, 545-574 10.1146/annurev-chembioeng-062011-080939
43. Kwak, J. H.; Kovarik, L.; Szanyi, J. ACS Catal. 2013, 3, 2094-2100 10.1021/cs4001392
44. Liu, C.; Li, F.; Ma, L. P.; Cheng, H. M. Adv. Mater. 2010, 22, E28-E62 10.1002/adma.200903328
45. Weng, Z.; Su, Y.; Wang, D. W.; Li, F.; Du, J. H.; Cheng, H. M. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 917-922 10.1002/aenm.201100312