Graphdiyne: A Metal-Free Material as Hole Transfer Layer to Fabricate Quantum Dot-Sensitized Photocathodes for Hydrogen Production

Journal of the American Chemical Society

Volumn 138, Issue 12, 2016, Pages 3954-3957

  Li, Jian ^a   Gao, Xin ^b   Liu, Bin ^a   Feng, Qingliang ^b   Li, Xu Bing ^a   Huang, Mao Yong ^a   Liu, Zhongfan ^b   Zhang, Jin ^b   Tung, Chen Ho ^a   Wu, Li Zhu ^a  

^a TECHNICAL INSTITUTE OF PHYSICS AND CHEMISTRY   (China)

^b PEKING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; FIELD EMISSION CATHODES; NANOCRYSTALS; PHOTOCATHODES; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SOLAR ENERGY; SOLUTIONS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; ULTRAVIOLET PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

4-MERCAPTOPYRIDINE; CDSE QUANTUM DOTS; FARADIC EFFICIENCY; HOLE TRANSFER MATERIALS; NEUTRAL AQUEOUS SOLUTION; PHOTOELECTROCHEMICAL WATER SPLITTING; SPECTROSCOPIC STUDIES; WATER SPLITTING;

HYDROGEN PRODUCTION;

GRAPHDIYNE; GRAPHENE; HYDROGEN; QUANTUM DOT; UNCLASSIFIED DRUG;

AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CURRENT DENSITY; ELECTRODE; ELECTROLYSIS; GAS CHROMATOGRAPHY; ILLUMINATION; NANOFABRICATION; PHOTOCATHODE; PHOTOLUMINESCENCE; RAMAN SPECTROMETRY; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SEMICONDUCTOR; SOLAR ENERGY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84964378525     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b12758     Document Type: Article

References (50)

1. Gray, H. B. Nat. Chem. 2009, 1, 7 10.1038/nchem.141
2. Smith, A. M.; Nie, S. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 190 10.1021/ar9001069
3. Chen, X.; Shen, S.; Guo, L.; Mao, S. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6503 10.1021/cr1001645
4. Berardi, S.; Drouet, S.; Francas, L.; Gimbert-Surinach, C.; Guttentag, M.; Richmond, C.; Stoll, T.; Llobet, A. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7501 10.1039/C3CS60405E
5. Ran, J.; Zhang, J.; Yu, J.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7787 10.1039/C3CS60425J
6. Wu, L.-Z.; Chen, B.; Li, Z.-J.; Tung, C.-H. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2177 10.1021/ar500140r
7. Wang, H.; Zhang, L.; Chen, Z.; Hu, J.; Li, S.; Wang, Z.; Liu, J.; Wang, X. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5234 10.1039/C4CS00126E
8. Osterloh, F. E. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2294 10.1039/C2CS35266D
9. Chen, H. M.; Chen, C. K.; Chang, Y. C.; Tsai, C. W.; Liu, R. S.; Hu, S. F.; Chang, W. S.; Chen, K. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5966 10.1002/anie.201001827
10. Wang, G.; Yang, X.; Qian, F.; Zhang, J. Z.; Li, Y. Nano Lett. 2010, 10, 1088 10.1021/nl100250z
11. Robel, I.; Subramanian, V.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2385 10.1021/ja056494n
12. Kongkanand, A.; Tvrdy, K.; Takechi, K.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4007 10.1021/ja0782706
13. Kamat, P. V.; Tvrdy, K.; Baker, D. R.; Radich, J. G. Chem. Rev. 2010, 110, 6664 10.1021/cr100243p
14. Youngblood, W. J.; Lee, S.-H. A.; Kobayashi, Y.; Hernandez-Pagan, E. A.; Hoertz, P. G.; Moore, T. A.; Moore, A. L.; Gust, D.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 926 10.1021/ja809108y
15. Ji, Z.; He, M.; Huang, Z.; Ozkan, U.; Wu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11696 10.1021/ja404525e
16. Li, F.; Fan, K.; Xu, B.; Gabrielsson, E.; Daniel, Q.; Li, L.; Sun, L. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 9153 10.1021/jacs.5b04856
17. Nann, T.; Ibrahim, S. K.; Woi, P. M.; Xu, S.; Ziegler, J.; Pickett, C. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1574 10.1002/anie.200906262
18. Yang, H. B.; Miao, J.; Hung, S.-F.; Huo, F.; Chen, H. M.; Liu, B. ACS Nano 2014, 8, 10403 10.1021/nn503751s
19. Liu, B.; Li, X.-B.; Gao, Y.-J.; Li, Z.-J.; Meng, Q.-Y.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1443 10.1039/C5EE00331H
20. Li, X.-B.; Liu, B.; Wen, M.; Gao, Y.-J.; Li, Z.-J.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. Adv. Sci. 2015, 10.1002/advs.201500282
21. Ruberu, T. P. A.; Dong, Y.; Das, A.; Eisenberg, R. ACS Catal. 2015, 5, 2255 10.1021/cs5021035
22. Paracchino, A.; Laporte, V.; Sivula, K.; Gratzel, M.; Thimsen, E. Nat. Mater. 2011, 10, 456 10.1038/nmat3017
23. Lin, C.-Y.; Lai, Y.-H.; Mersch, D.; Reisner, E. Chem. Sci. 2012, 3, 3482 10.1039/c2sc20874a
24. Seger, B.; Pedersen, T.; Laursen, A. B.; Vesborg, P. C.; Hansen, O.; Chorkendorff, I. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1057 10.1021/ja309523t
25. Ding, Q.; Meng, F.; English, C. R.; Cabán-Acevedo, M.; Shearer, M. J.; Liang, D.; Daniel, A. S.; Hamers, R. J.; Jin, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8504 10.1021/ja5025673
26. Ding, Q.; Zhai, J.; Cabán-Acevedo, M.; Shearer, M. J.; Li, L.; Chang, H.-C.; Tsai, M.-L.; Ma, D.; Zhang, X.; Hamers, R. J.; He, J.-H.; Jin, S. Adv. Mater. 2015, 27, 6511 10.1002/adma.201501884
27. Moriya, M.; Minegishi, T.; Kumagai, H.; Katayama, M.; Kubota, J.; Domen, K. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3733 10.1021/ja312653y
28. Wang, F.; Wang, W.-G.; Wang, X.-J.; Wang, H.-Y.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 3193 10.1002/anie.201006352
29. Brown, K. A.; Wilker, M. B.; Boehm, M.; Dukovic, G.; King, P. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5627 10.1021/ja2116348
30. Han, Z.; Qiu, F.; Eisenberg, R.; Holland, P. L.; Krauss, T. D. Science 2012, 338, 1321 10.1126/science.1227775
31. Huang, J.; Mulfort, K. L.; Du, P.; Chen, L. X. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16472 10.1021/ja3062584
32. Li, Z.-J.; Fan, X.-B.; Li, X.-B.; Li, J.-X.; Ye, C.; Wang, J.-J.; Yu, S.; Li, C.-B.; Gao, Y.-J.; Meng, Q.-Y.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8261 10.1021/ja5047236
33. Selinsky, R. S.; Ding, Q.; Faber, M. S.; Wright, J. C.; Jin, S. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2963 10.1039/C2CS35374A
34. Tvrdy, K.; Frantsuzov, P. A.; Kamat, P. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 29 10.1073/pnas.1011972107
35. Wilker, M. B.; Shinopoulos, K. E.; Brown, K. A.; Mulder, D. W.; King, P. W.; Dukovic, G. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4316 10.1021/ja413001p
36. Gimbert-Suriñach, C.; Albero, J.; Stoll, T.; Fortage, J.; Collomb, M.-N.; Deronzier, A.; Palomares, E.; Llobet, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7655 10.1021/ja501489h
37. Li, G.; Li, Y.; Liu, H.; Guo, Y.; Li, Y.; Zhu, D. Chem. Commun. 2010, 46, 3256 10.1039/b922733d
38. Long, M.; Tang, L.; Wang, D.; Li, Y.; Shuai, Z. ACS Nano 2011, 5, 2593 10.1021/nn102472s
39. Jiao, Y.; Du, A.; Hankel, M.; Zhu, Z.; Rudolph, V.; Smith, S. C. Chem. Commun. 2011, 47, 11843 10.1039/c1cc15129k
40. Gao, X.; Zhou, J.; Du, R.; Xie, Z.; Deng, S.; Liu, R.; Liu, Z.; Zhang, J. Adv. Mater. 2016, 28, 168 10.1002/adma.201504407
41. Huang, C.; Zhang, S.; Liu, H.; Li, Y.; Cui, G.; Li, Y. Nano Energy 2015, 11, 481 10.1016/j.nanoen.2014.11.036
42. Wang, S.; Yi, L.; Halpert, J. E.; Lai, X.; Liu, Y.; Cao, H.; Yu, R.; Wang, D.; Li, Y. Small 2012, 8, 265 10.1002/smll.201101686
43. Thangavel, S.; Krishnamoorthy, K.; Krishnaswamy, V.; Raju, N.; Kim, S. J.; Venugopal, G. J. Phys. Chem. C 2015, 119, 22057 10.1021/acs.jpcc.5b06138
44. Huang, J.; Stockwell, D.; Huang, Z.; Mohler, D. L.; Lian, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5632 10.1021/ja8003683
45. Zhou, J.; Gao, X.; Liu, R.; Xie, Z.; Yang, J.; Zhang, S.; Zhang, G.; Liu, H.; Li, Y.; Zhang, J.; Liu, Z. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7596 10.1021/jacs.5b04057
46. Geng, X.; Niu, L.; Xing, Z.; Song, R.; Liu, G.; Sun, M.; Cheng, G.; Zhong, H.; Liu, Z.; Zhang, Z.; Sun, L.; Xu, H.; Lu, L.; Liu, L. Adv. Mater. 2010, 22, 638 10.1002/adma.200902871
47. Estrade-Szwarckopf, H. Carbon 2004, 42, 1713 10.1016/j.carbon.2004.03.005
48. Tuinstra, F.; Koenig, J. L. J. Chem. Phys. 1970, 53, 1126 10.1063/1.1674108
49. D'Urso, L.; Forte, G.; Russo, P.; Caccamo, C.; Compagnini, G.; Puglisi, O. Carbon 2011, 49, 3149 10.1016/j.carbon.2011.03.048
50. Xiao, J.; Shi, J.; Liu, H.; Xu, Y.; Lv, S.; Luo, Y.; Li, D.; Meng, Q.; Li, Y. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1401943 10.1002/aenm.201401943