Control Strategy on Two-/Four-Electron Pathway of Water Splitting by Multidoped Carbon Based Catalysts

ACS Catalysis

Volumn 7, Issue 3, 2017, Pages 1637-1645

  Wu, Xiuqin ^a   Zhu, Cheng ^a   Wang, Liping ^a   Guo, Sijie ^a   Zhang, Yalin ^a   Li, Hao ^a   Huang, Hui ^a   Liu, Yang ^a   Tang, Junwang ^b   Kang, Zhenhui ^a  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

^b UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

carbon based catalysts; four electron pathway; overall photocatalytic water splitting; photocatalyst; two electron pathway

Indexed keywords

CADMIUM; CATALYSTS; CERIUM; DOPING (ADDITIVES); ERBIUM; ERBIUM COMPOUNDS; EUROPIUM; EUROPIUM COMPOUNDS; PHOTOCATALYSTS; PRASEODYMIUM; RHENIUM; SAMARIUM; TRANSITION METALS;

CARBON BASED CATALYSTS; CHEMICAL EQUATIONS; CONTROL STRATEGIES; FOUR ELECTRONS; PHOTOCATALYTIC WATER SPLITTING; REDUCTION COCATALYST; SACRIFICIAL AGENTS; TWO-ELECTRON PATHWAY;

ELECTRONS;

EID: 85015190811     PISSN: None     EISSN: 21555435     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.6b03244     Document Type: Article

References (74)

1. Xiang, Q.; Yu, J.; Jaroniec, M. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 782-796 10.1039/C1CS15172J
2. Wang, W.; Tade, M.; Shao, Z. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 5371-5408 10.1039/C5CS00113G
3. Liu, J.; Liu, Y.; Liu, N.; Han, Y.; Zhang, X.; Huang, H.; Lifshitz, Y.; Lee, S.; Zhong, J.; Kang, Z. Science 2015, 347 (6225) 970-974 10.1126/science.aaa3145
4. Bai, S.; Jiang, J.; Zhang, Q.; Xiong, Y. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2893-2939 10.1039/C5CS00064E
5. Blank
6. Chowdhury, P.; Malekshoar, G.; Ray, M.; Zhu, J.; Ray, A. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 5023-5029 10.1021/ie3029976
7. Fabian, D.; Hu, S.; Singh, N.; Houle, F.; Hisatomi, T.; Domen, K.; Osterloh, F.; Ardo, S. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 2825-2850 10.1039/C5EE01434D
8. Shen, S.; Shi, J.; Guo, P.; Guo, L. Int. J. Nanotechnol. 2011, 8, 523-591 10.1504/IJNT.2011.040192
9. Hisatomi, T.; Kubota, J.; Domen, K. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7520-7535 10.1039/C3CS60378D
10. Chen, X.; Shen, S.; Guo, L.; Mao, S. Chem. Rev. 2010, 110, 6503-6570 10.1021/cr1001645
11. Esswein, A. J.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2007, 107, 4022-4047 10.1021/cr050193e
12. Mateo, D.; Esteve-Adell, I.; Albero, J.; Royo, J. F. S.; Primo, A.; Garcia, H. Nat. Commun. 2016, 7, 11819-11819 10.1038/ncomms11819
13. Choi, C.; Kwon, H.; Yook, S.; Shin, H.; Kim, H.; Choi, M. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 30063-30070 10.1021/jp5113894
14. Kudo, A.; Miseki, Y. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253-278 10.1039/B800489G
15. Li, H.; Kang, Z.; Liu, Y.; Lee, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 24230-24253 10.1039/c2jm34690g
16. Tang, L.; Ji, R.; Cao, X.; Lin, J.; Jiang, H.; Li, X.; Teng, K.; Luk, C.; Zeng, S.; Hao, J.; Lau, S. ACS Nano 2012, 6, 5102-5110 10.1021/nn300760g
17. Li, H.; He, X.; Kang, Z.; Huang, H.; Liu, Y.; Liu, J.; Lian, S.; Tsang, C.; Yang, X.; Lee, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4430-4434 10.1002/anie.200906154
18. Zhou, L.; Liu, J.; Zhang, X.; Liu, R.; Huang, H.; Liu, Y.; Kang, Z. Nanoscale 2014, 6, 5831-5837 10.1039/c4nr00716f
19. Han, Y.; Huang, H.; Zhang, H.; Liu, Y.; Han, X.; Liu, R.; Li, H.; Kang, Z. ACS Catal. 2014, 4, 781-787 10.1021/cs401118x
20. Zhang, H.; Huang, H.; Ming, H.; Li, H.; Zhang, L.; Liu, Y.; Kang, Z. J. Mater. Chem. 2012, 22, 10501-10506 10.1039/c2jm30703k
21. Li, H.; Liu, R.; Liu, Y.; Huang, H.; Yu, H.; Ming, H.; Lian, S.; Lee, S.; Kang, Z. J. Mater. Chem. 2012, 22, 17470-17475 10.1039/c2jm32827e
22. Tang, D.; Liu, J.; Wu, X.; Liu, R.; Han, X.; Han, Y.; Huang, H.; Liu, Y.; Kang, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 7918-7925 10.1021/am501256x
23. Yang, Y.; Liu, J.; Han, Y.; Huang, H.; Liu, N.; Liu, Y.; Kang, Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 25350-25357 10.1039/C4CP04119D
24. Yu, B.; Kwak, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8345-8353 10.1039/c2jm16931b
25. Yu, H.; Zhao, Y.; Zhou, C.; Shang, L.; Peng, Y.; Cao, Y.; Wu, L.; Tung, C.; Zhang, T. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 3344-3351 10.1039/c3ta14108j
26. Yu, H.; Shi, R.; Zhao, Y.; Waterhouse, G.; Wu, L.; Tung, C.; Zhang, T. Adv. Mater. 2016, 28, 9454-9477 10.1002/adma.201602581
27. Gholipour, M.; Dinh, C.; Béland, F.; Do, T. Nanoscale 2015, 7, 8187-8208 10.1039/C4NR07224C
28. Hou, J.; Cheng, H.; Takeda, O.; Zhu, H. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1348-1357 10.1039/C4EE03707C
29. Lim, S. Y.; Shen, W.; Gao, Z. Q. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 362-381 10.1039/C4CS00269E
30. Zhao, Y. F.; Jia, X. D.; Waterhouse, G. I. N.; Wu, L. Z.; Tung, C. H.; O'Hare, D.; Zhang, T. R. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501974 10.1002/aenm.201501974
31. Zhang, J. T.; Zhao, Z. H.; Xia, Z. H.; Dai, L. M. Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 444-452 10.1038/nnano.2015.48
32. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Ge, L.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Angew. Chem. 2013, 125, 3192-3198 10.1002/ange.201209548
33. Du, Y.; Guo, S. J. Nanoscale 2016, 8, 2532-2543 10.1039/C5NR07579C
34. Duan, J. J.; Chen, S.; Chambers, B. A.; Andersson, G. G.; Qiao, S. Z. Adv. Mater. 2015, 27, 4234-4241 10.1002/adma.201501692
35. Xu, Q.; Liu, Y.; Gao, C.; Wei, J. F.; Zhou, H. J.; Chen, Y. S.; Dong, C. B.; Sreeprasad, T. S.; Li, N.; Xia, Z. H. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 9885-9893 10.1039/C5TC01912E
36. Sorokin, A. B. Chem. Rev. 2013, 113, 8152-8191 10.1021/cr4000072
37. Bottari, G.; de la Torre, G.; Guldi, D. M.; Torres, T. Chem. Rev. 2010, 110, 6768-6816 10.1021/cr900254z
38. Ming, H.; Ma, Z.; Liu, Y.; Pan, K. M.; Yu, H.; Wang, F.; Kang, Z. H. Dalton Trans. 2012, 41, 9526-9531 10.1039/c2dt30985h
39. Moser, F. H.; Thomas, A. L. J. Chem. Educ. 1964, 41, 245-249 10.1021/ed041p245
40. Drinkard, W. C.; Bailar, J. C., Jr J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 4795-4797 10.1021/ja01527a011
41. Gürek, A. G.; Ahsen, V.; Luneau, D.; Pécaut, J. Inorg. Chem. 2001, 40, 4793-4797 10.1021/ic010240v
42. Kirin, I. S.; Moskalev, P. N.; Makashev Russ, Y. A. J. Inorg. Chem. 1965, 10, 1065-1066
43. Kato, H.; Asakura, K.; Kudo, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3082-3089 10.1021/ja027751g
44. Matsumoto, Y.; Noguchi, M.; Matsunaga, T. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7190-7194 10.1021/jp9900685
45. Abramczyk, H.; Brozek-Pluska, B.; Tondusson, M.; Freysz, E. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 4999-5013 10.1021/jp305891p
46. Lu, J.; Yang, J. X.; Wang, J. Z.; Lim, A.; Wang, S.; Loh, K. P. ACS Nano 2009, 3, 2367-2375 10.1021/nn900546b
47. Li, X. M.; Zhang, S. L.; Kulinich, S. A.; Liu, Y. L.; Zeng, H. B. Sci. Rep. 2014, 4, 4976 10.1038/srep04976
48. Wang, D. D.; Huang, J.; Li, X.; Yang, P.; Du, Y. K.; Goh, C. M.; Lu, C. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 4195-4202 10.1039/C4TA05721J
49. Dou, X. N.; Lin, Z.; Chen, H.; Zheng, Y. Z.; Lu, C.; Lin, J. M. Chem. Commun. 2013, 49, 5871-5873 10.1039/c3cc41145a
50. Ho, W. K.; Zhang, Z. Z.; Lin, W.; Huang, S. P.; Zhang, X. W.; Wang, X. X.; Huang, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 5497-5505 10.1021/am509213x
51. Liu, R. H.; Huang, H.; Li, H. T.; Liu, Y.; Zhong, J.; Li, Y. Y.; Zhang, S.; Kang, Z. H. ACS Catal. 2014, 4, 328-336 10.1021/cs400913h
52. Zhang, C. Z.; Hao, R.; Liao, H. B.; Hou, Y. L. Nano Energy 2013, 2, 88-97 10.1016/j.nanoen.2012.07.021
53. Zhao, Z. W.; Sun, Y. J.; Luo, Q.; Dong, F.; Hui, L.; Ho, W. K. Sci. Rep. 2015, 5, 14643 10.1038/srep14643
54. Milošev, I.; Strehblow, H. H.; Navinšek, B. Surf. Coat. Technol. 1995, 74-75, 897-902 10.1016/0257-8972(95)08360-X
55. Kilian, A. S.; Bernardi, F.; Pancotti, A.; Landers, R.; Siervo, A. D.; Morais, J. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 20452-20460 10.1021/jp506507e
56. Gu, H. B.; Rapole, S. B.; Huang, Y. D.; Cao, D. M.; Luo, Z. P.; Wei, S. Y.; Guo, Z. H. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 2011-2021 10.1039/C2TA00550F
57. Zhang, X.; Hsu, A.; Wang, H.; Song, Y.; Kong, J.; Dresselhaus, M. S.; Tomás, P. ACS Nano 2013, 7, 7262-7270 10.1021/nn4026756
58. Du, D. H.; Li, P. C.; Ouyang, J. Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 26952-26958 10.1021/acsami.5b07757
59. Lau, V. W.; Mesch, M. B.; Duppel, V.; Blum, V.; Senker, J.; Lotsch, B. V. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1064-1072 10.1021/ja511802c
60. Zhang, J.; Wang, Z. J.; Li, L.; Zhao, J. H.; Zheng, J. F.; Cui, H. J.; Zhu, Z. P. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 8179-8183 10.1039/c4ta00765d
61. Meng, D. M.; Zhan, W. C.; Guo, Y.; Guo, Y. L.; Wang, L.; Lu, G. Z. ACS Catal. 2015, 5, 5973-5983 10.1021/acscatal.5b00747
62. Zhang, M. Y.; Shao, C. L.; Guo, Z. C.; Zhang; Mu, J. B.; Cao, T. P.; Liu, Y. C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 369-377 10.1021/am100989a
63. Guo, M.; Lu, J. Q.; Wu, Y. N.; Wang, Y. J.; Luo, M. F. Langmuir 2011, 27, 3872-3877 10.1021/la200292f
64. Patra, D.; Chiang, C. C.; Chen, W. A.; Wei, K. H.; Wu, M. C.; Chu, C. W. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7767-7774 10.1039/c3ta11544e
65. Xie, G. C.; Zhang, K.; Guo, B. D.; Liu, Q.; Liang, F.; Gong, J. R. Adv. Mater. 2013, 25, 3820-3839 10.1002/adma.201301207
66. Xie, Y. B.; Yuan, C. W. Appl. Catal., B 2003, 46, 251-259 10.1016/S0926-3373(03)00211-X
67. Shi, H. X.; Zhang, T. Y.; An, T. C.; Li, B.; Wang, X. J. Colloid Interface Sci. 2012, 380, 121-127 10.1016/j.jcis.2012.04.069
68. Parimi, N. S.; Umasankar, Y.; Atanassov, P.; Ramasamy, R. P. ACS Catal. 2012, 2, 38-44 10.1021/cs200527c
69. Liu, X. W.; Zhou, K. B.; Wang, L.; Wang, B. Y.; Li, Y. D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (9) 3140-3141 10.1021/ja808433d
70. Sarma, D. D.; Hegde, M. S.; Rao, C. N. R. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1981, 77, 1509-1502 10.1039/f29817701509
71. Liu, H.; Feng, Y.; Chen, D.; Li, C. Y.; Lei, C. P.; Yang, J. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 3182-3223 10.1039/C4TA05801A
72. Cao, M. H.; Hu, C. W.; Peng, G.; Qi, Y. J.; Wang, E. B. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4982-4983 10.1021/ja029620l
73. Li, Q. J.; Liu, B. B.; Wang, L.; Li, D. M.; Liu, R.; Zou, B.; Cui, T.; Zou, G. T. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 309-314 10.1021/jz9001828
74. Ran, J. G.; Zhang, J.; Yu, J. G.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7787-7812 10.1039/C3CS60425J