Alternate to Molybdenum Disulfide: A 2D, Few-Layer Transition-Metal Thiophosphate and Its Hydrogen Evolution Reaction Activity over a Wide pH Range

ChemElectroChem

Volumn 3, Issue 9, 2016, Pages 1392-1399

  Jenjeti, Ramesh Naidu ^a   Austeria, Muthu P ^a   Sampath, Srinivasan ^a  

^a INDIAN INSTITUTE OF SCIENCE   (India)

Author keywords

adsorption; hydrogen; nanosheets; nickel; semiconductors

Indexed keywords

ADSORPTION; ALKALINITY; CATALYSTS; HYDROGEN; NANOSHEETS; NICKEL; REDOX REACTIONS; SEMICONDUCTOR MATERIALS; TRANSITION METALS;

3.5% NACL SOLUTIONS; BAND STRUCTURE CALCULATION; EXCHANGE CURRENT DENSITIES; HYDROGEN EVOLUTION REACTION ACTIVITIES; HYDROGEN EVOLUTION REACTIONS; LAYERED MATERIAL; MOLYBDENUM DISULFIDE; NEUTRAL SOLUTION;

GAS ADSORPTION;

EID: 84978224709     PISSN: None     EISSN: 21960216     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/celc.201600235     Document Type: Article

References (77)

1. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666–669.
2. K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 10451–10453.
3. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, A. A. Firsov, Nature 2005, 438, 197–200.
4. Z. H. Sun, H. X. Chang, ACS Nano 2014, 8, 4133–4156.
5. C. N. R. Rao, H. S. S. R. Matte, U. Maitra, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13162–13185;
6. Angew. Chem. 2013, 125, 13400–13424.
7. H. S. S. Ramakrishna Matte, A. Gomathi, A. K. Manna, D. J. Late, R. Datta, S. K. Pati, C. N. R. Rao, Angew. Chem. 2010, 49, 4059–4062;
8. Angew. Chem. 2010, 122, 4153–4156.
9. H. Wang, Z. Lub, S. Xu, D. Kong, J. J. Cha, G. Zheng, P. C. Hsu, K. Yan, D. Bradshaw, F. B. Prinz, Y. Cui, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 19701–19706.
10. L. K. Li, Y. J. Yu, G. J. Ye, Q. Q. Ge, X. D. Ou, H. Wu, D. L. Feng, X. H. Chen, Y. B. Zhang, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 372–377.
11. Q. Feng, N. Mao, J. Wu, H. Xu, C. Wang, J. Zhang, L. Xie, ACS Nano 2015, 9, 7450–7455.
12. F. Wang, J. Li, F. Wang, T. A. Shifa, Z. Cheng, Z. Wang, K. Xu, X. Zhan, Q. Wang, Y. Huang, C. Jiang, J. He, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 6077–6083.
13. S. Cahangirov, M. Topsakal, E. Akturk, H. Sahin, S. Ciraci, Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 236804–236808.
14. G. Cunningham, M. Lotya, C. S. Cucinotta, S. Sanvito, S. D. Bergin, R. Menzel, M. S. P. Shaffer, J. N. Coleman, ACS Nano 2012, 6, 3468–3480.
15. B. Chakraborty, H. S. S. R. Matte, A. K. Sood, C. N. R. Rao, J. Raman Spectrosc. 2013, 44, 92–96.
16. A. Splendiani, L. Sun, Y. Zhang, T. Li, J. Kim, C. Y. Chim, G. Galli, F. Wang, Nano Lett. 2010, 10, 1271–1275.
17. M. Chhowalla, H. S. Shin, G. Eda, L. J. Li, K. P. Loh, H. Zhang, Nat. Chem. 2013, 5, 263–275;
18. M. Asadi, B. Kumar, C. Liu, P. Phillips, P. Yasaei, A. Behranginia, P. Zapol, R. F. Klie, L. A. Curtiss, A. Salehi-Khojin, ACS Nano. 2016, 10, 2167–2175;
19. J. Na, Y. T. Lee, J. A. Lim, D. K. Hwang, G.-T. Kim, W. K. Choi, Y.-W. Song, ACS Nano 2014, 8, 11753–11762;
20. Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699–712;
21. F. H. Koppens, T. Mueller, P. Avouris, A. C. Ferrari, M. S. Vitiello, M. Polini, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 780–793.
22. T. F. Jaramillo, K. P. Jørgensen, J. Bonde, J. H. Nielsen, S. I. Chorkendorff, Science 2007, 317, 100–102.
23. B. Hinnemann, P. G. Moses, J. Bonde, K. P. Jørgensen, J. H. Nielsen, S. Horch, I. Chorkendorff, J. K. Nørskov, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5308–5309;
24. J. Yang, H. S. Shin, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5979–5985.
25. X. Zou, Y. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 5148–5180;
26. M. Zeng, Y. Li, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 14942–14962;
27. M. S. Faber, S. Jin, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3519–3542.
28. I. Paseka, Electrochim. Acta 1995, 40, 1633–1640;
29. T. Burchardt, Int. J. Hydrogen Energy 2001, 26, 1193–1198;
30. I. A. Raj, K. I. Vasu, J. Appl. Electrochem. 1990, 20, 32–38;
31. D. E. Brown, M. N. Mahmood, A. K. Turner, S. M. Hall, P. O. Fogarty, Int. J. Hydrogen Energy 1982, 7, 405–410;
32. D. E. Brown, M. N. Mahmood, M. C. Man, A. K. Turner, Electrochim. Acta 1984, 29, 1551–1556;
33. J. R. McKone, B. F. Sadtler, C. A. Werlang, N. S. Lewis, H. B. Gray, ACS Catal. 2013, 3, 166–169;
34. D. G. Nocera, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767–776.
35. W. Chen, K. Sasaki, C. Ma, A. I. Frenkel, N. Marinkovic, J. T. Muckerman, Y. Zhu, R. R. Adzic, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6131–6136;
36. Angew. Chem. 2012, 124, 6235–6239.
37. E. J. Popczun, J. R. McKone, C. G. Read, A. J. Biacchi, A. M. Wiltrout, N. S. Lewis, R. E. Schaak, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9267–9270;
38. Z. Pu, Q. Liu, C. Tang, A. M. Asiri, X. Sun, Nanoscale 2014, 6, 11031–11034.
39. N. Jiang, Q. Tang, M. Sheng, B. You, D. Jiang, Y. Sun, Catal. Sci. Technol. 2016, 6, 1077–1084;
40. M. S. Faber, M. A. Lukowski, Q. Ding, N. S. Kaiser, S. Jin, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 21347–21356;
41. L.-L. Feng, G. Yu, Y. Wu, G.-D. Li, H. Li, Y. Sun, T. Asefa, W. Chen, X. Zou, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14023–14026;
42. J. Zhuo, M. Caban-Acevedo, H. Liang, L. Samad, Q. Ding, Y. Fu, M. Li, S. Jin, ACS Catal. 2015, 5, 6355–6361;
43. P. Jiang, Q. Liu, X. Sun, Nanoscale 2014, 6, 13440–13445.
44. S. Gu, H. Du, A. M. Asiri, X. Sun, C. M. Li, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 16909–16913.
45. Z. Zhang, J. Hao, W. Yang, B. Lu, J. Tang, Nanoscale 2015, 7, 4400–4405.
46. Z. Chen, C. Lv, Z. Chen, L. Jin, J. Wang, Z. Huang, Am. J. Anal. Chem. 2014, 5, 1200–1213.
47. M. Cabán-Acevedo, M. L. Stone, J. R. Schmidt, J. G. Thomas, Q. Ding, H. Chang, M. Tsai, J. He, S. Jin, Nat. Mater. 2015, 14, 1245–1251.
48. S. Sarkar, S. Sampath, Chem. Commun. 2014, 50, 7359–7362.
49. R. Brec, Solid State Ionics 1986, 22, 3–30.
50. R. Brec, G. Ouvrard, J. Rouxel, Mater. Res. Bull. 1985, 20, 1257–1263.
51. W. Kuch, R. Schäfer, P. Fischer, F. U. Hillebrecht, Magnetic Microscopy of Layered Structures. Vol. 57, (Eds.: W. Kuch, R. Schäfer, P. Fischer, F. U. Hillebrecht) Springer, Heidelberg, 2014, pp. 1–9.
52. H. Fang, C. Battaglia, C. Carraroc, S. Nemsak, B. Ozdol, J. S. Kang, H. A. Bechtelg, S. B. Desaia, F. Kronasth, A. A. Unalh, G. Conti, C. Conlon, G. K. Palsson, M. C. Marting, A. M. Minore, C. S. Fadle, E. Yablonovitcha, R. Maboudian, A. Javey, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 6198–6202;
53. D. Jariwala, V. K. Sangwan, L. J. Lauhon, T. J. Marks, M. C. Hersam, ACS Nano 2014, 8, 1102–1120.
54. l- L. Feng, G.-D. Li, Y. Liu, Y. Wu, H. Chen, Y. Wang, Y.-C. Zou, D. Wang, X. Zou, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 980–988.
55. P. A. Joy, S. Vasudevan, Phys. Chem. Solids 1993, 54, 343–348.
56. K. Glukhov, K. Fedyo, J. Banys, Y. Vysochanskii, Int. J. Mol. Sci. 2012, 13, 14356–14384.
57. M. Bernasconi, G. L. Marra, G. Benedek, L. Miglio, Phys. Rev. B 1998, 38, 12089–12099.
58. K. Ichimura, Synth. Met. 1991, 45, 203–211.
59. M. Piacentini, F. S. Khumalo, C. G. Olson, J. W. Anderegg, D. W. Lynch, Chem. Phys. 1982, 65, 289–304.
60. M. A. Lukowski, A. S. Daniel, F. Meng, A. Forticaux, L. Li, S. Jin, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10274–10277.
61. J. Bonde, P. G. Moses, T. F. Jaramillo, J. K. Nørskov, I. Chorkendorff, Faraday Discuss. 2008, 140, 219–231.
62. V. Kiran, D. Mukherjee, R. N. Jenjeti, S. Sampath, Nanoscale 2014, 6, 12856–12863.
63. A. B. Laursen, A. S. Varela, F. Dionigi, H. Fanchiu, C. Miller, O. L. Trinhammer, J. Rossmeisl, S. Dahl, J. Chem. Educ. 2012, 89, 1595–1599.
64. Y. Li, H. Wang, L. Xie, Y. Liang, G. Hong, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7296–7299.
65. C. Xu, S. Peng, C. Tan, H. Ang, H. Tan, H. Zhang, Q. Yan, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5597–5601.
66. V. B. Parambhath, R. Nagar, K. Sethupathi, S. Ramaprabhu, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 15679–15685.
67. C. Gong, G. Lee, B. Shan, E. M. Vogel, R. M. Wallace, K. Cho, J. Appl. Phys. 2010, 108, 123711–123719.
68. Y. Ma, Y. Dai, M. Guo, C. Niu, B. Huang, Nanoscale 2011, 3, 3883–3887.
69. S. Mukherjee, B. Ramalingam, S. Gangopadhyay, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 3954–3960.
70. J. A. Keith, J. Anton, P. Kaghazchi, T. Jacob, “Modeling Catalytic Reactions on Surfaces with Density Functional Theory” in Modeling and Simulation of Heterogeneous Catalytic Reactions: From the Molecular Process to the Technical System, Vol. 1, (Eds.: O. Deutschmann), Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2011.
71. J. K. Nørskov, T. Bligaard, A. Logadottir, J. R. Kitchin, J. G. Chen, S. Pandelov, U. Stimming, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, J23–J26.
72. G. Kresse, J. Furthmüller, Phys. Rev. B 1996, 54, 11169–11186.
73. G. Kresse, D. Joubert, Phys. Rev. B 1999, 59, 1758–1775.
74. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1993, 47, 558–561.
75. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1994, 49, 14251–14269.
76. H. J. Monkhorst, J. D. Pack, Phys. Rev. B 1976, 13, 5188–5192.
77. E. Prouzet, G. Ouvrerd, R. Brec, Solid State Ionics 1988, 31, 79–90.