Ultrafine NiO Nanosheets Stabilized by TiO2 from Monolayer NiTi-LDH Precursors: An Active Water Oxidation Electrocatalyst

Journal of the American Chemical Society

Volumn 138, Issue 20, 2016, Pages 6517-6524

  Zhao, Yufei ^a   Jia, Xiaodan ^a,b   Chen, Guangbo ^a,b   Shang, Lu ^a   Waterhouse, Geoffrey I N ^c   Wu, Li Zhu ^a   Tung, Chen Ho ^a   Ohare, Dermot ^d   Zhang, Tierui ^a  

^a INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

^b NORTHWEST UNIVERSITY   (China)

^c UNIVERSITY OF AUCKLAND   (New Zealand)

^d UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; ELECTROCATALYSTS; MONOLAYERS; NANOPARTICLES; TITANIUM DIOXIDE;

CO-ORDINATIVELY UNSATURATED; ELECTROCATALYTIC PROPERTIES; HIGH SURFACE ENERGY; LATERAL SIZES; LAYERED DOUBLE HYDROXIDES; NIO NANOPARTICLES; NIO NANOSHEETS; WATER OXIDATION;

NANOSHEETS;

NANOSHEET; NITRIC OXIDE NANOSHEET; TITANIUM DIOXIDE; UNCLASSIFIED DRUG;

ABSORPTION; ADSORPTION; ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CATALYST; CONTROLLED STUDY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRON SPIN RESONANCE; MICROEMULSION; OXIDATION; OXIDATION KINETICS; PARTICLE SIZE; ROENTGEN SPECTROSCOPY; SURFACE AREA; SURFACE PROPERTY; THERMOGRAVIMETRY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; WATER OXIDATION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84971372051     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.6b01606     Document Type: Article

References (57)

1. Fominykh, K.; Feckl, J. M.; Sicklinger, J.; Döblinger, M.; Böcklein, S.; Ziegler, J.; Peter, L.; Rathousky, J.; Scheidt, E.-W.; Bein, T.; Fattakhova-Rohlfing, D. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3123 10.1002/adfm.201303600
2. Wang, J.; Li, K.; Zhong, H.-x.; Xu, D.; Wang, Z.-l.; Jiang, Z.; Wu, Z.-j.; Zhang, X.-b. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 10530 10.1002/anie.201504358
3. Miller, E. L.; Rocheleau, R. E. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 1995 10.1149/1.1837734
4. Miller, E. L.; Rocheleau, R. E. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 3072 10.1149/1.1837961
5. Trotochaud, L.; Young, S. L.; Ranney, J. K.; Boettcher, S. W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6744 10.1021/ja502379c
6. Zhu, Y.; Cao, C.; Tao, S.; Chu, W.; Wu, Z.; Li, Y. Sci. Rep. 2014, 4, 5787 10.1038/srep05787
7. Fominykh, K.; Chernev, P.; Zaharieva, I.; Sicklinger, J.; Stefanic, G.; Doeblinger, M.; Mueller, A.; Pokharel, A.; Boecklein, S.; Scheu, C.; Bein, T.; Fattakhova-Rohlfing, D. ACS Nano 2015, 9, 5180 10.1021/acsnano.5b00520
8. Trotochaud, L.; Ranney, J. K.; Williams, K. N.; Boettcher, S. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17253 10.1021/ja307507a
9. Shu, X.; An, Z.; Wang, L. Y.; He, J. Chem. Commun. 2009, 5901 10.1039/b909301j
10. Gao, M. R.; Sheng, W. C.; Zhuang, Z. B.; Fang, Q. R.; Gu, S.; Jiang, J.; Yan, Y. S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7077 10.1021/ja502128j
11. Patra, A. K.; Kundu, S. K.; Kim, D.; Bhaumik, A. ChemCatChem 2015, 7, 791 10.1002/cctc.201402871
12. Duan, H.; Yan, N.; Yu, R.; Chang, C. R.; Zhou, G.; Hu, H. S.; Rong, H.; Niu, Z.; Mao, J.; Asakura, H.; Tanaka, T.; Dyson, P. J.; Li, J.; Li, Y. Nat. Commun. 2014, 5, 3093 10.1038/ncomms4093
13. Tan, C. L.; Qi, X. Y.; Huang, X.; Yang, J.; Zheng, B.; An, Z. F.; Chen, R. F.; Wei, J.; Tang, B. Z.; Huang, W.; Zhang, H. Adv. Mater. 2014, 26, 1735 10.1002/adma.201304562
14. Sun, Y. F.; Liu, Q. H.; Gao, S.; Cheng, H.; Lei, F. C.; Sun, Z. H.; Jiang, Y.; Su, H. B.; Wei, S. Q.; Xie, Y. Nat. Commun. 2013, 4, 2899 10.1038/ncomms3899
15. Zhang, X.; Lai, Z.; Liu, Z.; Tan, C.; Huang, Y.; Li, B.; Zhao, M.; Xie, L.; Huang, W.; Zhang, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 5425 10.1002/anie.201501071
16. Su, D.; Ford, M.; Wang, G. Sci. Rep. 2012, 2, 924 10.1038/srep00924
17. Feng, L.-L.; Yu, G.; Wu, Y.; Li, G.-D.; Li, H.; Sun, Y.; Asefa, T.; Chen, W.; Zou, X. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14023 10.1021/jacs.5b08186
18. Friebel, D.; Louie, M. W.; Bajdich, M.; Sanwald, K. E.; Cai, Y.; Wise, A. M.; Cheng, M.-J.; Sokaras, D.; Weng, T.-C.; Alonso-Mori, R.; Davis, R. C.; Bargar, J. R.; Nørskov, J. K.; Nilsson, A.; Bell, A. T. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1305 10.1021/ja511559d
19. Li, H.; Tsai, C.; Koh, A. L.; Cai, L.; Contryman, A. W.; Fragapane, A. H.; Zhao, J.; Han, H. S.; Manoharan, H. C.; Abild-Pedersen, F.; Norskov, J. K.; Zheng, X. Nat. Mater. 2016, 15, 48 10.1038/nmat4465
20. Suntivich, J.; May, K. J.; Gasteiger, H. A.; Goodenough, J. B.; Shao-Horn, Y. Science 2011, 334, 1383 10.1126/science.1212858
21. Hong, W. T.; Risch, M.; Stoerzinger, K. A.; Grimaud, A.; Suntivich, J.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1404 10.1039/C4EE03869J
22. Liu, Y.; Xiao, C.; Lyu, M.; Lin, Y.; Cai, W.; Huang, P.; Tong, W.; Zou, Y.; Xie, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 11231 10.1002/anie.201505320
23. Moniz, S. J. A.; Shevlin, S. A.; Martin, D. J.; Guo, Z.-X.; Tang, J. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 731 10.1039/C4EE03271C
24. Gong, M.; Zhou, W.; Tsai, M.-C.; Zhou, J.; Guan, M.; Lin, M.-C.; Zhang, B.; Hu, Y.; Wang, D.-Y.; Yang, J.; Pennycook, S. J.; Hwang, B.-J.; Dai, H. Nat. Commun. 2014, 5, 4695 10.1038/ncomms5695
25. Hu, H.; Guan, B.; Xia, B.; Lou, X. W. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5590 10.1021/jacs.5b02465
26. Yang, Y.; Sun, C.; Wang, L.; Liu, Z.; Liu, G.; Ma, X.; Cheng, H.-M. Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400057 10.1002/aenm.201400057
27. Wang, Q.; OHare, D. Chem. Rev. 2012, 112, 4124 10.1021/cr200434v
28. Ma, R.; Sasaki, T. Adv. Mater. 2010, 22, 5082 10.1002/adma.201001722
29. Zhao, Y.; Li, B.; Wang, Q.; Gao, W.; Wang, C. J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X.; OHare, D. Chem. Sci. 2014, 5, 951 10.1039/C3SC52546E
30. Shao, M.; Ning, F.; Zhao, J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1071 10.1021/ja2086323
31. Fan, G.; Li, F.; Evans, D. G.; Duan, X. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7040 10.1039/C4CS00160E
32. Zhao, Y. F.; Wang, Q.; Bian, T.; Yu, H. J.; Fan, H.; Zhou, C.; Wu, L. Z.; Tung, C. H.; OHare, D.; Zhang, T. R. Nanoscale 2015, 7, 7168 10.1039/C5NR01320H
33. Shu, X.; He, J.; Chen, D.; Wang, Y. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4151 10.1021/jp711091m
34. Liu, G.; Yang, H. G.; Wang, X.; Cheng, L.; Pan, J.; Lu, G. Q.; Cheng, H.-M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12868 10.1021/ja903463q
35. He, S.; Zhang, S.; Lu, J.; Zhao, Y.; Ma, J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Chem. Commun. 2011, 47, 10797 10.1039/c1cc14360c
36. Zhao, J.; Chen, J.; Xu, S.; Shao, M.; Zhang, Q.; Wei, F.; Ma, J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2938 10.1002/adfm.201303638
37. Anspoks, A.; Kalinko, A.; Kalendarev, R.; Kuzmin, A. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 174114 10.1103/PhysRevB.86.174114
38. Sun, Y.; Gao, S.; Lei, F.; Xiao, C.; Xie, Y. Acc. Chem. Res. 2015, 48, 3 10.1021/ar500164g
39. Stoyanova, R.; Zhecheva, E.; Alcantara, R.; Tirado, J. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4053 10.1021/jp0376119
40. Davidson, A.; Tempere, J. F.; Che, M.; Roulet, H.; Dufour, G. J. Phys. Chem. 1996, 100, 4919 10.1021/jp952268w
41. Sasi, B.; Gopchandran, K. G. Nanotechnology 2007, 18, 115613 10.1088/0957-4484/18/11/115613
42. Man, I. C.; Su, H.-Y.; Calle-Vallejo, F.; Hansen, H. A.; Martinez, J. I.; Inoglu, N. G.; Kitchin, J.; Jaramillo, T. F.; Norskov, J. K.; Rossmeisl, J. ChemCatChem 2011, 3, 1159 10.1002/cctc.201000397
43. Viswanathan, V.; Hansen, H. A.; Rossmeisl, J.; Norskov, J. K. ACS Catal. 2012, 2, 1654 10.1021/cs300227s
44. Liu, Y.; Cheng, H.; Lyu, M.; Fan, S.; Liu, Q.; Zhang, W.; Zhi, Y.; Wang, C.; Xiao, C.; Wei, S.; Ye, B.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 15670 10.1021/ja5085157
45. Lu, X.; Wang, G.; Zhai, T.; Yu, M.; Gan, J.; Tong, Y.; Li, Y. Nano Lett. 2012, 12, 1690 10.1021/nl300173j
46. Nowotny, M. K.; Sheppard, L. R.; Bak, T.; Nowotny, J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5275 10.1021/jp077275m
47. Chen, J.; Song, W.; Hou, H.; Zhang, Y.; Jing, M.; Jia, X.; Ji, X. Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 6793 10.1002/adfm.201502978
48. Cho, I. S.; Logar, M.; Lee, C. H.; Cai, L.; Prinz, F. B.; Zheng, X. Nano Lett. 2014, 14, 24 10.1021/nl4026902
49. Rahman, M. A.; Bazargan, S.; Srivastava, S.; Wang, X.; Abd-Ellah, M.; Thomas, J. P.; Heinig, N. F.; Pradhan, D.; Leung, K. T. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 3363 10.1039/C5EE01615K
50. Tang, C.; Cheng, N.; Pu, Z.; Xing, W.; Sun, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 9351 10.1002/anie.201503407
51. Gu, Y. H.; Lu, Z. Y.; Chang, Z.; Liu, J. F.; Lei, X. D.; Li, Y. P.; Sun, X. M. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 10655 10.1039/c3ta10954b
52. Li, Y.-F.; Liu, Z.-P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15743 10.1021/ja206153v
53. Lu, Z.; Zhu, W.; Yu, X.; Zhang, H.; Li, Y.; Sun, X.; Wang, X.; Wang, H.; Wang, J.; Luo, J.; Lei, X.; Jiang, L. Adv. Mater. 2014, 26, 2683 10.1002/adma.201304759
54. Amano, F.; Nakata, M.; Yamamoto, A.; Tanaka, T. J. Phys. Chem. C 2016, 120, 6467 10.1021/acs.jpcc.6b01481
55. Zhao, Y. F.; Chen, P.; Zhang, B.; Su, D. S.; Zhang, S.; Tian, L.; Lu, J.; Li, Z.; Cao, X.; Wang, B.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 11949 10.1002/chem.201201065
56. Gong, M.; Li, Y. G.; Wang, H. L.; Liang, Y. Y.; Wu, J. Z.; Zhou, J. G.; Wang, J.; Regier, T.; Wei, F.; Dai, H. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8452 10.1021/ja4027715
57. Zhao, Y.; Zhang, S.; Li, B.; Yan, H.; He, S.; Tian, L.; Shi, W.; Ma, J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 13175 10.1002/chem.201101874