Long-range interfacial electron transfer and electrocatalysis of molecular scale Prussian Blue nanoparticles linked to Au(111)-electrode surfaces by different chemical contacting groups


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We have explored interfacial electrochemical electron transfer (ET) and electrocatalysis of 5–6 nm Prussian Blue nanoparticles (PBNPs) immobilized on Au(111)-electrode surfaces via molecular wiring with variable-length, and differently functionalized thiol-based self-assembled molecular monolayers (SAMs). The SAMs contain positively (−NH3+) or negatively charged (–COO–) terminal group, as well an electrostatically neutral hydrophobic terminal group (–CH3). The surface microscopic structures of the immobilized PBNPs were characterized by high-resolution atomic force microscopy (AFM) directly in aqueous electrolyte solution under the same conditions as for electrochemical measurements. The PBNPs displayed fast and reversible interfacial ET on all the surfaces, notably in multi-ET steps as reflected in narrow voltammetric peaks. The ET kinetics can be controlled by adjusting the length of the SAM forming linker molecules. The interfacial ET rate constants were found to depend exponentially on the ET distance for distances longer than a few methylene groups in the chain, with decay factors (β) of 0.9, 1.1, and 1.3 per CH2, for SAMs terminated by −NH3+,–COO–, and–CH3, respectively. This feature suggests, first that the interfacial ET processes follow a tunneling mechanism, resembling that of metalloproteins in a similar assembly. Secondly, the electronic contact of the SAM terminal groups that anchor non-covalently the PBNP are crucial as reported for other types of molecular junctions. Highly efficient PBNP electrocatalysis of H2O2 reduction was also observed for the three linker groups, and the electrocatalytic mechanisms analyzed.

Об авторах

Nan Zhu

Department of Chemistry and Nano DTU; Zhang Dayu School of Chemistry

Email: ju@kemi.dtu.dk
Дания, Kongens Lyngby, DK-2800; Dalian, 116024

Jens Ulstrup

Department of Chemistry and Nano DTU

Автор, ответственный за переписку.
Email: ju@kemi.dtu.dk
Дания, Kongens Lyngby, DK-2800

Qijin Chi

Department of Chemistry and Nano DTU

Email: ju@kemi.dtu.dk
Дания, Kongens Lyngby, DK-2800

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».