Water Oxidation by Size-Selected Co27 Clusters Supported on Fe2O3

ChemSusChem

Volumn 9, Issue 20, 2016, Pages 3005-3011

  Pellin, Michael J ^a   Riha, Shannon C ^a   Tyo, Eric C ^a   Kwon, Gihan ^a   Libera, Joseph A ^a   Elam, Jeffrey W ^a   Seifert, Soenke ^a   Lee, Sungsik ^a   Vajda, Stefan ^a,b,c  

^a ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b Yale University   (United States)

^c UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

Author keywords

cobalt cluster; electrocatalysis; hematite; photoelectrocatalysis; water oxidation

Indexed keywords

ANODES; ATOMIC LAYER DEPOSITION; CATALYST ACTIVITY; CATALYTIC OXIDATION; CHARACTERIZATION; COBALT; DEPOSITION; ELECTROCATALYSIS; ELECTRODES; EXCITONS; HEMATITE; IRON COMPOUNDS; OXIDATION; PALLADIUM; WATER ABSORPTION; X RAY ABSORPTION;

CLUSTER DEPOSITION; COBALT CLUSTERS; ELECTROCHEMICAL CYCLING; ELECTROCHEMICAL ENVIRONMENTS; PHOTO-ELECTROCATALYSIS; PHOTOELECTROCATALYTIC ACTIVITIES; WATER OXIDATION; X-RAY ABSORPTION NEAR EDGE SPECTROSCOPY;

COBALT COMPOUNDS;

COBALT; FERRIC ION; FERRIC OXIDE; WATER;

CHEMISTRY; OXIDATION REDUCTION REACTION;

COBALT; FERRIC COMPOUNDS; OXIDATION-REDUCTION; WATER;

EID: 84992428545     PISSN: 18645631     EISSN: 1864564X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cssc.201600982     Document Type: Article

References (69)

1. J. Suntivich, K. J. May, H. A. Gasteiger, J. B. Goodenough, Y. Shao-Horn, Science 2011, 334, 1383–1385.
2. A. Vojvodic, J. K. Norskov, Science 2011, 334, 1355–1356.
3. J. Rossmeisl, Z. W. Qu, H. Zhu, G. J. Kroes, J. K. Norskov, J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 83–89.
4. N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729–15735.
5. D. G. Nocera, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767–776.
6. O.; Zandi, T. W. Hamann, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1522–1526 Zandi, B. M. Klahr, T. W. Hamann
7. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 634–642.
8. S. C. Riha, M. J. D. Vermeer, M. J. Pellin, J. T. Hupp, A. B. F.; Jiao, H. Frei, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 1841–1844 Martinson
9. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 360–367.
10. D. K. Bediako, C. Costentin, E. C. Jones, D. G. Nocera, J.-M. Saveant, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10492–10502.
11. D. K. Bora, A. Braun, E. C. Constable, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 407–425.
12. W. D. Chemelewski, N. T. Hahn, C. B. Mullins, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 5255–5261.
13. J. Gemmer, Y. Hinrichsen, A. Abel, J. Bachmann, J. Catal. 2012, 290, 220–224.
14. N. T. Hahn, H. Ye, D. W. Flaherty, A. J. Bard, C. B. Mullins, ACS Nano 2010, 4, 1977–1986.
15. T. W. Hamann, Dalton Trans. 2012, 41, 7830–7834.
16. T. Hisatomi, H. Dotan, M. Stefik, K. Sivula, A. Rothschild, M. Graetzel, N. Mathews, Adv. Mater. 2012, 24, 2699–2702.
17. M. J. Katz, S. C. Riha, N. C. Jeong, A. B. F. Martinson, O. K. Farha, J. T. Hupp, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2521–2529.
18. A. Kay, I. Cesar, M. Graetzel, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15714–15721.
19. J. H. Kennedy, K. W. Frese, J. Electrochem. Soc. 1978, 125, 709–714.
20. B. Klahr, S. Gimenez, F. Fabregat-Santiago, T. Hamann, J. Bisquert, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4294–4302.
21. B. M. Klahr, T. W. Hamann, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 063508.
22. B. M. Klahr, T. W. Hamann, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8393–8399.
23. B. M. Klahr, A. B. F. Martinson, T. W. Hamann, Langmuir 2011, 27, 461–468.
24. J. J. H. Pijpers, M. T. Winkler, Y. Surendranath, T. Buonassisi, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 10056–10061.
25. A. Singh, L. Spiccia, Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 2607–2622.
26. J. H. Yang, K. Walczak, E. Anzenberg, F. M. Toma, G. B. Yuan, J. Beeman, A. Schwartzberg, Y. J. Lin, M. Hettick, A. Javey, J. W. Ager, J. Yano, H. Frei, I. D. Sharp, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6191–6194.
27. H. Lv, J. Song, Y. V. Geletii, J. W. Vickers, J. M. Sumliner, D. G. Musaev, P. Kogerler, P. F. Zhuk, J. Bacsa, G. Zhu, C. L. Hill, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9268–9271.
28. A. Han, H. Wu, Z. Sun, H. Jia, Z. Yan, H. Ma, X. Liu, P. Du, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 10929–10934.
29. J. Y. Gan, X. H. Lu, Y. X. Tong, Nanoscale 2014, 6, 7142–7164.
30. H. Tüysüz, Y. J. Hwang, S. B. Khan, A. M. Asiri, P. D. Yang, Nano Res. 2013, 6, 47–54.
31. J. Rosen, G. S. Hutchings, F. Jiao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4516–4521.
32. H. S. Ahn, J. Yano, T. D. Tilley, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3080–3087.
33. M. Bajdich, M. García-Mota, A. Vojvodic, J. K. Nørskov, A. T. Bell, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13521–13530.
34. N. H. Chou, P. N. Ross, A. T. Bell, T. D. Tilley, ChemSusChem 2011, 4, 1566–1569;
35. A. T. Bell, T. D. Tilley, ChemSusChem 2011, 4, 1566–1569.
36. A. J. Esswein, M. J. McMurdo, P. N. Ross, A. T. Bell, T. D. Tilley, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15068–15072.
37. D. Friebel, M. Bajdich, B. S. Yeo, M. W. Louie, D. J. Miller, H. S. Casalongue, F. Mbuga, T.-C. Weng, D. Nordlund, D. Sokaras, R. Alonso-Mori, A. T. Bell, A. Nilsson, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 17460–17467.
38. J. B. Gerken, J. G. McAlpin, J. Y. C. Chen, M. L. Rigsby, W. H. Casey, R. D. Britt, S. S. Stahl, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14431–14442.
39. M. Grzelczak, J. S. Zhang, J. Pfrommer, J. Hartmann, M. Driess, M. Antonietti, X. C. Wang, ACS Catal. 2013, 3, 383–388.
40. F.; Jiao, H. Frei, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 1841–1844;
41. Angew. Chem. 2009, 121, 1873–1876.
42. F. Jiao, H. Frei, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1018–1027.
43. S. Lee, M. Di Vece, B. Lee, S. Seifert, R. E. Winans, S. Vajda, ChemCatChem 2012, 4, 1632–1637.
44. D. A. Marsh, W. Yan, Y. Liu, J. C. Hemminger, R. M. Penner, A. S. Borovik, Langmuir 2013, 29, 14728–14732.
45. G. Mattioli, P. Giannozzi, A. A. Bonapasta, L. Guidoni, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15353–15363.
46. M. D. Symes, D. A. Lutterman, T. S. Teets, B. L. Anderson, J. J. Breen, D. G. Nocera, ChemSusChem 2013, 6, 65–69.
47. E. C. Tyo, C. R. Yin, M. Di Vece, Q. Qian, G. Kwon, S. Lee, B. Lee, J. E. DeBartolo, S. Seifert, R. E. Winans, R. Si, B. Ricks, S. Goergen, M. Rutter, B. Zugic, M. Flytzani-Stephanopoulos, Z. W. Wang, R. E. Palmer, M. Neurock, S. Vajda, ACS Catal. 2012, 2, 2409–2423.
48. B. S. Yeo, A. T. Bell, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5587–5593.
49. S. Yusuf, F. Jiao, ACS Catal. 2012, 2, 2753–2760.
50. T. Zidki, L. Zhang, V. Shafirovich, S. V. Lymar, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14275–14278.
51. S. C. Riha, B. M. Klahr, E. C. Tyo, S. Seifert, S. Vajda, M. J. Pellin, T. W. Hamann, A. B. F. Martinson, ACS Nano 2013, 7, 2396–2405.
52. C. R. Cox, M. T. Winkler, J. J. H. Pijpers, T. Buonassisi, D. G. Nocera, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 532–538.
53. R. L. Spray, K. S. Choi, Chem. Mater. 2009, 21, 3701–3709.
54. D. K. Zhong, D. R. Gamelin, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4202–4207.
55. D. K. Zhong, J. W. Sun, H. Inumaru, D. R. Gamelin, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6086–6087.
56. J. Brillet, J. H. Yum, M. Cornuz, T. Hisatomi, R. Solarska, J. Augustynski, M. Graetzel, K. Sivula, Nat. Photonics 2012, 6, 824–828.
57. S. Hu, C. X. Xiang, S. Haussener, A. D. Berger, N. S. Lewis, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2984–2993.
58. G. Kwon, G. A. Ferguson, C. J. Heard, E. C. Tyo, C. Yin, J. DeBartolo, S. Seifert, R. E. Winans, A. J. Kropf, J. Greeley, R. L. Johnston, L. A. Curtiss, M. J. Pellin, S. Vajda, ACS Nano 2013, 7, 5808–5817.
59. J. Engel, H. L. Tuller, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 11374–11380.
60. S. Li, J. Cai, Y. Mei, Y. Ren, G. Qin, Int. J. Photoenergy 2014, http://dx.doi.org/10.1155/2014/794370.
61. O.; Zandi, T. W. Hamann, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1522–1526.
62. J. A. Klug, N. G. Becker, S. C. Riha, A. B. F. Martinson, J. W. Elam, M. J. Pellin, T. Proslier, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 11607–11613.
63. A. B. F. Martinson, M. J. DeVries, J. A. Libera, S. T. Christensen, J. T. Hupp, M. J. Pellin, J. W. Elam, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4333–4339.
64. R. E. Winans, S. Vajda, G. E. Ballentine, J. W. Elam, B. Lee, M. J. Pellin, S. Seifert, G. Y. Tikhonov, N. A. Tomczyk, Top. Catal. 2006, 39, 145–149.
65. C. Yin, F. Zheng, S. Lee, J. Guo, W.-C. Wang, G. Kwon, H.-H. Wang, B. Lee, J. DeBartolo, S. Seifert, R. E. Winans, S. Vajda, J. Phys. Chem. A 2014, 118, 8477–8484.
66. S. Lee, M. DiVece, B. Lee, S. Seifert, R. E. Winans, S. Vajda, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9336–9342.
67. G. A. Ferguson, C. Yin, G. Kwon, E. C. Tyo, S. Lee, J. P. Greeley, P. Zapol, B. Lee, S. Seifert, R. E. Winans, S. Vajda, L. A. Curtiss, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 24027–24034;
68. B. Lee, S. Seifert, R. E. Winans, S. Vajda, L. A. Curtiss, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 24027–24034.
69. B. Ravel, M. Newville, J. Synchrotron Radiat. 2005, 12, 537–541.