An Artificial Leaf: a photo-electro-catalytic cell from earth-abundant materials for sustainable solar production of CO2-based chemicals and fuels

Projektinformationen

A-LEAF

ID Finanzhilfevereinbarung: 732840

DOI

10.3030/732840

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 25 Oktober 2016

Startdatum 1 Januar 2017

Enddatum 30 Juni 2021

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)

Gesamtkosten

€ 7 980 861,25

EU-Beitrag

€ 7 980 861,25

Koordiniert durch

FUNDACIO INSTITUT CATALA D'INVESTIGACIO QUIMICA
Spain

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Leistungen

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Other (8)

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RP3 Final report

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Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (37)

Atomic‐Scale Studies of Fe 3 O 4 (001) and TiO 2 (110) Surfaces Following Immersion in CO 2 ‐Acidified Water

Autoren: Francesca Mirabella, Jan Balajka, Jiri Pavelec, Markus Göbel, Florian Kraushofer, Michael Schmid, Gareth S. Parkinson, Ulrike Diebold
Veröffentlicht in: ChemPhysChem, Ausgabe 21/16, 2020, Seite(n) 1788-1796, ISSN 1439-4235
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/cphc.202000471

Volcano Trend in Electrocatalytic CO 2 Reduction Activity over Atomically Dispersed Metal Sites on Nitrogen-Doped Carbon

Autoren: Jingkun Li, Paulina Pršlja, Tatsuya Shinagawa, Antonio José Martín Fernández, Frank Krumeich, Kateryna Artyushkova, Plamen Atanassov, Andrea Zitolo, Yecheng Zhou, Rodrigo García-Muelas, Núria López, Javier Pérez-Ramírez, Frédéric Jaouen
Veröffentlicht in: ACS Catalysis, Ausgabe 9/11, 2019, Seite(n) 10426-10439, ISSN 2155-5435
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acscatal.9b02594

Non-redox doping boosts oxygen evolution electrocatalysis on hematite

Autoren: Huu Chuong Nguyën, Felipe Andrés Garcés-Pineda, Mabel de Fez-Febré, José Ramón Galán-Mascarós, Núria López
Veröffentlicht in: Chemical Science, Ausgabe 11/9, 2020, Seite(n) 2464-2471, ISSN 2041-6520
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9sc05669f

Spectroelectrochemical study of water oxidation on nickel and iron oxyhydroxide electrocatalysts

Autoren: Laia Francàs, Sacha Corby, Shababa Selim, Dongho Lee, Camilo A. Mesa, Robert Godin, Ernest Pastor, Ifan E. L. Stephens, Kyoung-Shin Choi, James R. Durrant
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 10/1, 2019, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-13061-0

Versatile Nature of Oxygen Vacancies in Bismuth Vanadate Bulk and (001) Surface

Autoren: Franziska Simone Hegner, Daniel Forrer, José Ramón Galán-Mascarós, Núria López, Annabella Selloni
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry Letters, Ausgabe 10/21, 2019, Seite(n) 6672-6678, ISSN 1948-7185
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpclett.9b02552

Water oxidation kinetics of nanoporous BiVO 4 photoanodes functionalised with nickel/iron oxyhydroxide electrocatalysts

Autoren: Laia Francàs, Shababa Selim, Sacha Corby, Dongho Lee, Camilo A. Mesa, Ernest Pastor, Kyoung-Shin Choi, James R. Durrant
Veröffentlicht in: Chemical Science, Ausgabe 12/21, 2021, Seite(n) 7442-7452, ISSN 2041-6520
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0sc06429g

Sputtered Nickel Oxide Thin Films on n-Si(100)/SiO 2 Surfaces for Photo-Electrochemical Oxygen Evolution Reaction (OER): Impact of Deposition Temperature on OER Performance and on Composition before and after OER

Autoren: M. Fingerle, S. Tengeler, W. Calvet, W. Jaegermann, T. Mayer
Veröffentlicht in: Journal of The Electrochemical Society, Ausgabe 167/13, 2020, Seite(n) 136514, ISSN 1945-7111
Herausgeber: The Electrochemical Society
DOI: 10.1149/1945-7111/abbcdf

Cobalt Amide Imidate Imidazolate Frameworks as Highly Active Oxygen Evolution Model Materials

Autoren: Alberto Bucci, Suvendu Sekhar Mondal, Vlad Martin-Diaconescu, Alexandr Shafir, Julio Lloret-Fillol
Veröffentlicht in: ACS Applied Energy Materials, Ausgabe 2/12, 2019, Seite(n) 8930-8938, ISSN 2574-0962
Herausgeber: ACS publications
DOI: 10.1021/acsaem.9b01977

Impact of the Synthesis Route on the Water Oxidation Kinetics of Hematite Photoanodes

Autoren: Camilo A. Mesa, Ludmilla Steier, Benjamin Moss, Laia Francàs, James E. Thorne, Michael Grätzel, James R. Durrant
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry Letters, Ausgabe 11/17, 2020, Seite(n) 7285-7290, ISSN 1948-7185
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c02004

The effect of nanoparticulate PdO co-catalysts on the faradaic and light conversion efficiency of WO 3 photoanodes for water oxidation

Autoren: Anna A. Wilson, Sacha Corby, Laia Francàs, James R. Durrant, Andreas Kafizas
Veröffentlicht in: Physical Chemistry Chemical Physics, Ausgabe 23/2, 2021, Seite(n) 1285-1291, ISSN 1463-9076
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0cp06124g

Push‐Pull Electronic Effects in Surface‐Active Sites Enhance Electrocatalytic Oxygen Evolution on Transition Metal Oxides

Autoren: Felipe Andrés Garcés‐Pineda, Huu Chuong Nguyën, Marta Blasco‐Ahicart, Miguel García‐Tecedor, Mabel Fez Febré, Peng‐Yi Tang, Jordi Arbiol, Sixto Giménez, José Ramón Galán‐Mascarós, Núria López
Veröffentlicht in: ChemSusChem, Ausgabe 14/6, 2021, Seite(n) 1595-1601, ISSN 1864-5631
Herausgeber: Wiley - V C H Verlag GmbbH & Co.
DOI: 10.1002/cssc.202002782

Adsorption processes on a Pd monolayer-modified Pt(111) electrode

Autoren: Xiaoting Chen, Laura P. Granda-Marulanda, Ian T. McCrum, Marc T. M. Koper
Veröffentlicht in: Chemical Science, Ausgabe 11/6, 2020, Seite(n) 1703-1713, ISSN 2041-6520
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9sc05307g

Emergence of Potential-Controlled Cu-Nanocuboids and Graphene-Covered Cu-Nanocuboids under Operando CO 2 Electroreduction

Autoren: Thanh Hai Phan, Karla Banjac, Fernando P. Cometto, Federico Dattila, Rodrigo García-Muelas, Stefan J. Raaijman, Chunmiao Ye, Marc T. M. Koper, Núria López, Magalí Lingenfelder
Veröffentlicht in: Nano Letters, Ausgabe 21/5, 2021, Seite(n) 2059-2065, ISSN 1530-6984
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04703

Efficient Oxygen Evolution Electrocatalyst by Incorporation of Nickel into Nanoscale Dicobalt Boride

Autoren: Jona Schuch, Sebastian Klemenz, Patrick Schuldt, Anne‐Marie Zieschang, Stephanie Dolique, Paula Connor, Bernhard Kaiser, Ulrike I. Kramm, Barbara Albert, Wolfram Jaegermann
Veröffentlicht in: ChemCatChem, Ausgabe 13/7, 2021, Seite(n) 1772-1780, ISSN 1867-3880
Herausgeber: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/cctc.202002030

An integrated photoanode based on non-critical raw materials for robust solar water splitting

Autoren: Drialys Cardenas-Morcoso, Miguel García-Tecedor, Tsvetelina Merdzhanova, Vladimir Smirnov, Friedhelm Finger, Bernhard Kaiser, Wolfram Jaegermann, Sixto Gimenez
Veröffentlicht in: Materials Advances, Ausgabe 1/5, 2020, Seite(n) 1202-1211, ISSN 2633-5409
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0ma00355g

Influence of Van der Waals Interactions on the Solvation Energies of Adsorbates at Pt‐Based Electrocatalysts

Autoren: Laura P. Granda‐Marulanda, Santiago Builes, Marc T. M. Koper, Federico Calle‐Vallejo
Veröffentlicht in: ChemPhysChem, Ausgabe 20/22, 2019, Seite(n) 2968-2972, ISSN 1439-4235
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/cphc.201900512

Self-limited growth of an oxyhydroxide phase at the Fe 3 O 4 (001) surface in liquid and ambient pressure water

Autoren: Florian Kraushofer, Francesca Mirabella, Jian Xu, Jiří Pavelec, Jan Balajka, Matthias Müllner, Nikolaus Resch, Zdeněk Jakub, Jan Hulva, Matthias Meier, Michael Schmid, Ulrike Diebold, Gareth S. Parkinson
Veröffentlicht in: The Journal of Chemical Physics, Ausgabe 151/15, 2019, Seite(n) 154702, ISSN 0021-9606
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5116652

Determining the role of oxygen vacancies in the photoelectrocatalytic performance of WO 3 for water oxidation

Autoren: Sacha Corby, Laia Francàs, Andreas Kafizas, James R. Durrant
Veröffentlicht in: Chemical Science, Ausgabe 11/11, 2020, Seite(n) 2907-2914, ISSN 2041-6520
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9sc06325k

Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide to 1‐Butanol on Oxide‐Derived Copper

Autoren: Louisa Rui Lin Ting, Rodrigo García‐Muelas, Antonio J. Martín, Florentine L. P. Veenstra, Stuart Tze‐Jin Chen, Yujie Peng, Edwin Yu Xuan Per, Sergio Pablo‐García, Núria López, Javier Pérez‐Ramírez, Boon Siang Yeo
Veröffentlicht in: Angewandte Chemie, Ausgabe 132/47, 2020, Seite(n) 21258-21265, ISSN 0044-8249
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/ange.202008289

Sulfur-Modified Copper Catalysts for the Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide to Formate

Autoren: Tatsuya Shinagawa, Gastón O. Larrazábal, Antonio J. Martín, Frank Krumeich, Javier Pérez-Ramírez
Veröffentlicht in: ACS Catalysis, Ausgabe 8/2, 2018, Seite(n) 837-844, ISSN 2155-5435
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acscatal.7b03161

Water Interaction with Sputter-Deposited Nickel Oxide on n-Si Photoanode: Cryo Photoelectron Spectroscopy on Adsorbed Water in the Frozen Electrolyte Approach

Autoren: Mathias Fingerle, Sven Tengeler, Wolfram Calvet, Thomas Mayer, Wolfram Jaegermann
Veröffentlicht in: Journal of The Electrochemical Society, Ausgabe 165/4, 2018, Seite(n) H3148-H3153, ISSN 0013-4651
Herausgeber: Electrochemical Society, Inc.
DOI: 10.1149/2.0191804jes

The Impact of Different Si Surface Terminations in the (001) n-Si/NiOx Heterojunction on the Oxygen Evolution Reaction (OER) by XPS and Electrochemical Methods

Autoren: Sven Tengeler, Mathias Fingerle, Wolfram Calvet, Céline Steinert, Bernhard Kaiser, Thomas Mayer, Wolfram Jaegermann
Veröffentlicht in: Journal of The Electrochemical Society, Ausgabe 165/4, 2018, Seite(n) H3122-H3130, ISSN 0013-4651
Herausgeber: Electrochemical Society, Inc.
DOI: 10.1149/2.0151804jes

Effect of Saturating the Electrolyte with Oxygen on the Activity for the Oxygen Evolution Reaction

Autoren: Amanda C. Garcia, Marc T. M. Koper
Veröffentlicht in: ACS Catalysis, Ausgabe 8/10, 2018, Seite(n) 9359-9363, ISSN 2155-5435
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acscatal.8b01447

Nitride‐Derived Copper Modified with Indium as a Selective and Highly Stable Catalyst for the Electroreduction of Carbon Dioxide

Autoren: Florentine LP Veenstra, Antonio J Martín, Javier Pérez-Ramírez
Veröffentlicht in: ChemSusChem, 2019, ISSN 1864-5631
Herausgeber: Wiley - V C H Verlag GmbbH & Co.
DOI: 10.1002/cssc.201901309

Origin of the Selective Electroreduction of Carbon Dioxide to Formate by Chalcogen Modified Copper

Autoren: Rodrigo García-Muelas, Federico Dattila, Tatsuya Shinagawa, Antonio J. Martín, Javier Pérez-Ramírez, Núria López
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry Letters, Ausgabe 9/24, 2018, Seite(n) 7153-7159, ISSN 1948-7185
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b03212

Unraveling Charge Transfer in CoFe Prussian Blue Modified BiVO 4 Photoanodes

Autoren: Benjamin Moss, Franziska Simone Hegner, Sacha Corby, Shababa Selim, Laia Francàs, Núria López, Sixto Giménez, José-Ramón Galán-Mascarós, James Robert Durrant
Veröffentlicht in: ACS Energy Letters, Ausgabe 4/1, 2018, Seite(n) 337-342, ISSN 2380-8195
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsenergylett.8b02225

Microfabricated electrodes unravel the role of interfaces in multicomponent copper-based CO2 reduction catalysts

Autoren: Gastón O. Larrazábal, Tatsuya Shinagawa, Antonio J. Martín, Javier Pérez-Ramírez
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 9/1, 2018, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-018-03980-9

The Impact of Different Si Surface Terminations in the (100) p-Si | n + -Si | Cu Junction with Respect to the Photo Electrochemical Performance

Autoren: Céline Steinert, Sven Tengeler, Bernhard Kaiser, Wolfram Jaegermann
Veröffentlicht in: Journal of The Electrochemical Society, Ausgabe 166/5, 2019, Seite(n) H3208-H3214, ISSN 0013-4651
Herausgeber: Electrochemical Society, Inc.
DOI: 10.1149/2.0291905jes

Oxygen Isotope Labeling Experiments Reveal Different Reaction Sites for the Oxygen Evolution Reaction on Nickel and Nickel Iron Oxides

Autoren: Seunghwa Lee, Karla Banjac, Magalí Lingenfelder, Xile Hu
Veröffentlicht in: Angewandte Chemie International Edition, Ausgabe 58/30, 2019, Seite(n) 10295-10299, ISSN 1433-7851
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/anie.201903200

Building Blocks for High Performance in Electrocatalytic CO 2 Reduction: Materials, Optimization Strategies, and Device Engineering

Autoren: Gastón O. Larrazábal, Antonio J. Martín, Javier Pérez-Ramírez
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry Letters, Ausgabe 8/16, 2017, Seite(n) 3933-3944, ISSN 1948-7185
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b01380

The role of oxygen vacancies in water splitting photoanodes

Autoren: Roser Fernández-Climent, Sixto Giménez, Miguel García-Tecedor
Veröffentlicht in: Sustainable Energy & Fuels, Ausgabe 4/12, 2020, Seite(n) 5916-5926, ISSN 2398-4902
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0se01305f

A Semiempirical Method to Detect and Correct DFT-Based Gas-Phase Errors and Its Application in Electrocatalysis

Autoren: Laura P. Granda-Marulanda, Alejandra Rendón-Calle, Santiago Builes, Francesc Illas, Marc T. M. Koper, Federico Calle-Vallejo
Veröffentlicht in: ACS Catalysis, Ausgabe 10/12, 2020, Seite(n) 6900-6907, ISSN 2155-5435
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acscatal.0c01075

Heading to Distributed Electrocatalytic Conversion of Small Abundant Molecules into Fuels, Chemicals, and Fertilizers

Autoren: Antonio José Martín, Javier Pérez-Ramírez
Veröffentlicht in: Joule, Ausgabe 3/11, 2019, Seite(n) 2602-2621, ISSN 2542-4351
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/j.joule.2019.09.007

Laser-Microstructured Copper Reveals Selectivity Patterns in the Electrocatalytic Reduction of CO2

Autoren: Florentine L.P. Veenstra, Norbert Ackerl, Antonio J. Martín, Javier Pérez-Ramírez
Veröffentlicht in: Chem, Ausgabe 6/7, 2020, Seite(n) 1707-1722, ISSN 2451-9294
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/j.chempr.2020.04.001

Charge accumulation kinetics in multi-redox molecular catalysts immobilised on TiO 2

Autoren: Carlota Bozal-Ginesta, Camilo A. Mesa, Annika Eisenschmidt, Laia Francàs, Ravi B. Shankar, Daniel Antón-García, Julien Warnan, Janina Willkomm, Anna Reynal, Erwin Reisner, James R. Durrant
Veröffentlicht in: Chemical Science, Ausgabe 12/3, 2021, Seite(n) 946-959, ISSN 2041-6520
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0sc04344c

Active and Selective Ensembles in Oxide-Derived Copper Catalysts for CO 2 Reduction

Autoren: Federico Dattila, Rodrigo Garcı́a-Muelas, Núria López
Veröffentlicht in: ACS Energy Letters, Ausgabe 5/10, 2020, Seite(n) 3176-3184, ISSN 2380-8195
Herausgeber: ACS publications
DOI: 10.1021/acsenergylett.0c01777

Separating bulk and surface processes in NiO x electrocatalysts for water oxidation

Autoren: Sacha Corby, Miguel-García Tecedor, Sven Tengeler, Céline Steinert, Benjamin Moss, Camilo A. Mesa, Hany F. Heiba, Anna A. Wilson, Bernhard Kaiser, Wolfram Jaegermann, Laia Francàs, Sixto Gimenez, James R. Durrant
Veröffentlicht in: Sustainable Energy & Fuels, Ausgabe 4/10, 2020, Seite(n) 5024-5030, ISSN 2398-4902
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0se00977f