Graphene Quantum Sheet Catalyzed Silicon Photocathode for Selective CO2 Conversion to CO

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 2, 2016, Pages 233-242

  Yang, Ki Dong ^a   Ha, Yoonhoo ^b   Sim, Uk ^a   An, Junghyun ^a   Lee, Chan Woo ^a   Jin, Kyoungsuk ^a   Kim, Younghye ^a   Park, Jimin ^a   Hong, Jung Sug ^a   Lee, Jun Ho ^a   Lee, Hye Eun ^a   Jeong, Hui Yun ^a   Kim, Hyungjun ^b   Nam, Ki Tae ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

^b Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

Author keywords

carbon dioxide reduction; carbon quantum sheets; photovoltaic devices

Indexed keywords

CATALYST SELECTIVITY; CATALYSTS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DOPING (ADDITIVES); ELECTROCATALYSTS; GRAPHENE; NANOWIRES; POLLUTION CONTROL; SOLAR ENERGY;

CARBON DIOXIDE REDUCTION; CHEMICAL FEEDSTOCKS; EFFICIENT CATALYSTS; ENVIRONMENTALLY BENIGN; FARADAIC EFFICIENCIES; HIGH-ENERGY INPUT; NITROGEN DOPED GRAPHENE; PHOTOVOLTAIC DEVICES;

CARBON DIOXIDE;

EID: 84981265750     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201502751     Document Type: Article

References (66)

1. Y. Jiao, Y. Zheng, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2060.
2. F. Studt, I. Sharafutdinov, F. Abild-Pedersen, C. F. Elkjær, J. S. Hummelshøj, S. Dahl, I. Chorkendorff, J. K. Nørskov, Nat. Chem. 2014, 6, 320.
3. A. A. Peterson, J. K. Nørskov, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 251.
4. M. Jahan, Q. Bao, K. P. Loh, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6707.
5. Q. Lu, J. Rosen, Y. Zhou, G. S. Hutchings, Y. C. Kimmel, J. G. Chen, F. Jiao, Nat. Commun. 2014, 5, 3242.
6. M. H. Lee, K. Takei, J. Zhang, R. Kapadia, M. Zheng, Y. Z. Chen, J. Nah, T. S. Matthews, Y. L. Chueh, J. W. Ager, A. Javey, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10760.
7. M. R. Dubois, D. L. Dubois, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1974.
8. Y. Kim, S. A. Shin, J. Lee, K. D. Yang, K. T. Nam, Nanotechnology 2014, 25, 342001.
9. S. Park, C. W. Lee, M.-G. Kang, S. Kim, H. J. Kim, J. E. Kwon, S. Y. Park, C.-Y. Kang, K. S. Hong, K. T. Nam, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 10408.
10. J. J. Concepcion, J. W. Jurss, J. L. Templeton, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16462.
11. J. Qiao, Y. Liu, F. Hong, J. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 631.
12. B. Kumar, M. Llorente, J. Froehlich, T. Dang, A. Sathrum, C. P. Kubiak, Annu. Rev. Phys. Chem. 2012, 63, 541.
13. J. L. DiMeglio, J. Rosenthal, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8798.
14. W. Zhu, R. Michalsky, Ö. Metin, H. Lv, S. Guo, C. J. Wright, X. Sun, A. A. Peterson, S. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16833.
15. B. Kumar, J. M. Smieja, C. P. Kubiak, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 14220.
16. W. Yang, O. Auciello, J. E. Butler, W. Cai, J. A. Carlisle, J. E. Gerbi, D. M. Gruen, T. Knickerbocker, T. L. Lasseter, J. N. Russell, L. M. Smith, R. J. Hamers, Nat. Mater. 2002, 1, 253.
17. C. R. Cabrera, H. D. Abruña, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1986, 209, 101.
18. B. Kumar, M. Asadi, D. Pisasale, S. Sinha-Ray, B. a Rosen, R. Haasch, J. Abiade, A. L. Yarin, A. Salehi-Khojin, Nat. Commun. 2013, 4, 2819.
19. D. C. Grills, J. a Farrington, B. H. Layne, S. V Lymar, B. a Mello, J. M. Preses, J. F. Wishart, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5563.
20. Y. Kou, Y. Nabetani, D. Masui, T. Shimada, S. Takagi, H. Tachibana, H. Inoue, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6021.
21. S. K. Choi, U. Kang, S. Lee, D. J. Ham, S. M. Ji, H. Park, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1.
22. J. H. Koh, H. S. Jeon, M. S. Jee, E. B. Nursanto, H. Lee, Y. J. Hwang, B. K. Min, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 883.
23. E. E. Benson, C. P. Kubiak, A. J. Sathrum, J. M. Smieja, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 89.
24. K. Jin, J. Park, J. Lee, K. D. Yang, G. K. Pradhan, U. Sim, D. Jeong, H. L. Jang, S. Park, D. Kim, N.-E. Sung, S. H. Kim, S. Han, K. T. Nam, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7435.
25. Y. Kim, D. Shin, W. J. Chang, H. L. Jang, C. W. Lee, H.-E. Lee, K. T. Nam, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2345.
26. G. Melaet, W. T. Ralston, C. S. Li, S. Alayoglu, K. An, N. Musselwhite, B. Kalkan, G. A. Somorjai, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2260.
27. U. Sim, T.-Y. Yang, J. Moon, J. An, J. Hwang, J.-H. Seo, J. Lee, K. Y. Kim, J. Lee, S. Han, B. H. Hong, K. T. Nam, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3658.
28. U. Sim, H.-Y. Jeong, T.-Y. Yang, K. T. Nam, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5414.
29. Y. Zhao, N. C. Anderson, K. Zhu, J. A. Aguiar, J. A. Seabold, J. Oh, J. van de Lagemaat, H. M. Branz, N. R. Neale, Nano Lett. 2015, 15, 2517.
30. K. Hirota, D. A. Tryk, T. Yamamoto, K. Hashimoto, M. Okawa, A. Fujishima, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9834.
31. B. Aurian-Blajeni, I. Taniguchi, J. Bockris, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1983, 149, 291.
32. M. Bradley, T. Tysak, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1982, 135, 153.
33. R. Hinogami, Y. Nakamura, S. Yae, Y. Nakato, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 974.
34. T. J. LaTempa, S. Rani, N. Bao, C. A. Grimes, Nanoscale 2012, 4, 2245.
35. J. Wu, R. M. Yadav, M. Liu, P. P. Sharma, C. S. Tiwary, L. Ma, X. Zou, X. Zhou, B. I. Yakobson, J. Lou, P. M. Ajayan, ACS Nano 2015, 9, 5364.
36. S. Sen, D. Liu, G. T. R. Palmore, ACS Catal. 2014, 3091.
37. K. P. Kuhl, E. R. Cave, D. N. Abram, T. F. Jaramillo, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7050.
38. Y. Hori, A. Murata, R. Takahashi, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1 1989, 85, 2309.
39. Y. Hori, Modern Aspects of Electrochemicstry, Springer, New York, USA, 2008, p. 89.
40. B. Kumar, J. M. Smieja, A. F. Sasayama, C. P. Kubiak, Chem. Commun. 2012, 48, 272.
41. Y. Chen, C. W. Li, M. W. Kanan, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19969.
42. W. Zhu, Y.-J. Zhang, H. Zhang, H. Lv, Q. Li, R. Michalsky, A. A. Peterson, S. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16132.
43. D. Kim, S. Lee, J. D. Ocon, B. Jeong, J. K. Lee, J. Lee, Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 824.
44. J. Bockris, J. C. Wass, Mater. Chem. Phys. 1989, 22, 249.
45. S. Zhang, P. Kang, S. Ubnoske, M. K. Brennaman, N. Song, R. L. House, J. T. Glass, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7845.
46. D. Pan, C. Xi, Z. Li, L. Wang, Z. Chen, B. Lu, M. Wu, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 3551.
47. X. Huang, Z. Yin, S. Wu, X. Qi, Q. He, Q. Zhang, Q. Yan, F. Boey, H. Zhang, Small 2011, 7, 1876.
48. Z. Wang, X. Cao, J. Ping, Y. Wang, T. Lin, X. Huang, Q. Ma, F. Wang, C. He, H. Zhang, Nanoscale 2015, 9394.
49. X. Huang, X. Qi, F. Boey, H. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 666.
50. U. Sim, H.-Y. Jeong, T.-Y. Yang, K. T. Nam, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5414.
51. J. Oh, T. G. Deutsch, H.-C. Yuan, H. M. Branz, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1690.
52. Y. C. Lin, Y. Chen, A. Shailos, Y. Huang, Nano Lett. 2010, 10, 2281.
53. Y. Qu, L. Liao, Y. Li, H. Zhang, Y. Huang, X. Duan, Nano Lett. 2009, 9, 4539.
54. C. W. Li, M. W. Kanan, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7231.
55. L. G. Bulusheva, A. V. Okotrub, I. A. Kinloch, I. P. Asanov, A. G. Kurenya, A. G. Kudashov, X. Chen, H. Song, Phys. Status Solidi (B) 2008; Vol. 245, pp. 1971.
56. C. Gõmez-Navarro, R. T. Weitz, A. M. Bittner, M. Scolari, A. Mews, M. Burghard, K. Kern, Nano Lett. 2007, 7, 3499.
57. L. G. Cançado, A. Jorio, E. H. M. Ferreira, F. Stavale, C. A. Achete, R. B. Capaz, M. V. O. Moutinho, A. Lombardo, T. S. Kulmala, A. C. Ferrari, Nano Lett. 2011, 11, 3190.
58. M. Zheng, S. Liu, J. Li, D. Qu, H. Zhao, X. Guan, X. Hu, Z. Xie, X. Jing, Z. Sun, Adv. Mater. 2014, 26, 3554.
59. J. Peng, W. Gao, B. K. Gupta, Z. Liu, R. Romero-Aburto, L. Ge, L. Song, L. B. Alemany, X. Zhan, G. Gao, S. A. Vithayathil, B. a Kaipparettu, A. A. Marti, T. Hayashi, J. J. Zhu, P. M. Ajayan, Nano Lett. 2012, 12, 844.
60. X. Li, S. P. Lau, L. Tang, R. Ji, P. Yang, Nanoscale 2014, 6, 5323.
61. C. P. Kelly, C. J. Cramer, D. G. Truhlar, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 408.
62. Y. Dai, H. Long, X. Wang, Y. Wang, Q. Gu, W. Jiang, Y. Wang, C. Li, T. H. Zeng, Y. Sun, J. Zeng, Part. Part. Syst. Charact. 2014, 31, 597.
63. A. D. Bochevarov, E. Harder, T. F. Hughes, J. R. Greenwood, D. A. Braden, D. M. Philipp, D. Rinaldo, M. D. Halls, J. Zhang, R. A. Friesner, Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 2110.
64. C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
65. P. C. Hariharan, J. A. Pople, Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213.
66. A. V. Marenich, J. Ho, M. L. Coote, C. J. Cramer, D. G. Truhlar, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 15068.