Electronic structure and optical properties of isolated and TiO
DFT
TDDFT
dye sensitized TiO2
free base porphrins
water splitting
Journal
Journal of computational chemistry
ISSN: 1096-987X
Titre abrégé: J Comput Chem
Pays: United States
ID NLM: 9878362
Informations de publication
Date de publication:
05 Nov 2019
05 Nov 2019
Historique:
received:
22
05
2019
revised:
19
06
2019
accepted:
20
06
2019
pubmed:
12
7
2019
medline:
12
7
2019
entrez:
12
7
2019
Statut:
ppublish
Résumé
Seven free base porphyrins employed in dye-sensitized photoelectrosynthetic cells are investigated with the aim of benchmarking the ability of different density functional theory (DFT) and time-dependent DFT approaches in reproducing their structure, vertical, and E
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
2530-2538Subventions
Organisme : Agence Nationale de la Recherche
ID : ANR-17-CE05-0007-01
Organisme : GENCI-CCRT/CINES
ID : 2018-A0010810139
Informations de copyright
© 2019 Wiley Periodicals, Inc.
Références
J. R. Swierk, T. E. Mallouk, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2357.
M. D. Kärkäs, O. Verho, E. V. Johnston, B. åkermark, Chem. Rev. 2014, 114, 11863.
Y. J. Yuan, Z. T. Yu, D. Q. Chen, Z. G. Zou, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 603.
P. Xu, N. S. McCool, T. E. Mallouk, Nano Today 2017, 14, 42.
T. J. Meyer, M. V. Sheridan, B. D. Sherman, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6148.
B. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
F. Li, K. Fan, B. Xu, E. Gabrielsson, Q. Daniel, L. Li, L. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 9153.
A. Nattestad, A. J. Mozer, M. K. R. Fischer, Y. B. Cheng, A. Mishra, P. Bäuerle, U. Bach, Nat. Mater. 2010, 9, 31.
Y. K. Eom, L. Nhon, G. Leem, B. D. Sherman, D. Wang, L. Troian-Gautier, S. Kim, J. Kim, T. J. Meyer, J. R. Reynolds, et al., ACS Energy Lett. 2018, 3, 2114.
J. T. Kirner, R. G. Finke, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 27625.
M. K. Brennaman, R. J. Dillon, L. Alibabaei, M. K. Gish, C. J. Dares, D. L. Ashford, R. L. House, G. J. Meyer, J. M. Papanikolas, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13085.
C. S. Ponseca, P. Chábera, J. Uhlig, P. Persson, V. Sundström, Chem. Rev. 2017, 117, 10940.
A. M. Brown, L. J. Antila, M. Mirmohades, S. Pullen, S. Ott, L. Hammarström, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8060.
Z. Yu, F. Li, L. Sun, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 760.
S. Caramori, F. Ronconi, R. Argazzi, S. Carli, R. Boaretto, E. Busatto, C. A. Bignozzi, Sol. Energy Convers. Photoelectrochem. Syst, Springer, Cham, Switzerland, 2016, p. 67.
M. Pastore, Computation 2017, 5, 5.
M. Pastore, T. Etienne, F. De Angelis, J. Mater. Chem. C 2016, 4, 4346.
F. Lucarini, M. Pastore, S. Vasylevskyi, M. Varisco, E. Solari, A. Crochet, K. M. Fromm, F. Zobi, A. Ruggi, Chem.-A Eur. J. 2017, 23, 6768.
Y. Han, H. Fang, H. Jing, H. Sun, H. Lei, W. Lai, R. Cao, Angew. Chemie-Int. Ed. 2016, 55, 5457.
E. A. Gibson, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6194.
N. Kaeffer, J. Massin, C. Lebrun, O. Renault, M. Chavarot-Kerlidou, V. Artero, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12308.
V. Nikolaou, A. Charisiadis, G. Charalambidis, A. G. Coutsolelos, F. Odobel, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 21077.
L. D'Amario, J. Föhlinger, G. Boschloo, L. Hammarström, Chem. Sci. 2017, 9, 223.
S. Piccinin, D. Rocca, M. Pastore, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 22286.
M. V. Sheridan, B. D. Sherman, R. L. Coppo, D. Wang, S. L. Marquard, K.-R. Wee, N. Y. M. Iha, T. J. Meyer, ACS Energy Lett. 2016, 1, 231.
J. T. Kirner, R. G. Finke, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 19560.
M. Pastore, F. De Angelis, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5798.
F. Ronconi, Z. Syrgiannis, A. Bonasera, M. Prato, R. Argazzi, S. Caramori, V. Cristino, C. A. Bignozzi, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 4630.
Y. Gao, X. Ding, J. Liu, L. Wang, Z. Lu, L. Li, L. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4219.
B. D. Sherman, Y. Xie, M. V. Sheridan, D. Wang, D. W. Shaffer, T. J. Meyer, J. J. Concepcion, ACS Energy Lett. 2017, 2, 124.
B. D. Sherman, M. V. Sheridan, K. R. Wee, S. L. Marquard, D. Wang, L. Alibabaei, D. L. Ashford, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16745.
L. Zhang, Y. Gao, X. Ding, Z. Yu, L. Sun, ChemSusChem 2014, 7, 2801.
M. K. Nazeeruddin, A. Kay, I. Rodicio, R. Humphry-Baker, E. Müller, P. Liska, N. Vlachopoulos, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382.
A. Mishra, M. K. R. Fischer, P. Büuerle, Angew. Chemie-Int. Ed. 2009, 48, 2474.
M. Pastore, E. Mosconi, S. Fantacci, F. De Angelis, Curr. Org. Synth. 2012, 9, 215.
K. Kakiage, Y. Aoyama, T. Yano, K. Oya, T. Kyomen, M. Hanaya, Chem. Commun. 2015, 51, 6315.
S. Mathew, A. Yella, P. Gao, R. Humphry-Baker, B. F. E. Curchod, N. Ashari-Astani, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nat. Chem. 2014, 6, 242.
Z. Yao, M. Zhang, H. Wu, L. Yang, R. Li, P. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3799.
K. S. V. Gupta, J. Zhang, G. Marotta, M. A. Reddy, S. P. Singh, A. Islam, L. Han, F. De Angelis, M. Chandrasekharam, M. Pastore, Dye. Pigment. 2015, 113, 536.
B. G. Kim, K. Chung, J. Kim, Chem.-A Eur. J. 2013, 19, 5220.
B. Cecconi, N. Manfredi, T. Montini, P. Fornasiero, A. Abbotto, European J. Org. Chem. 2016, 2016, 5194.
G. F. Moore, J. D. Blakemore, R. L. Milot, J. F. Hull, H. E. Song, L. Cai, C. A. Schmuttenmaer, R. H. Crabtree, G. W. Brudvig, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2389.
J. R. Swierk, D. D. Méndez-Hernández, N. S. McCool, P. Liddell, Y. Terazono, I. Pahk, J. J. Tomlin, N. V. Oster, T. A. Moore, A. L. Moore, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 2015, 112, 1681.
B. J. Brennan, Y. C. Lam, P. M. Kim, X. Zhang, G. W. Brudvig, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 16124.
D. Khusnutdinova, A. M. Beiler, B. L. Wadsworth, S. I. Jacob, G. F. Moore, Chem. Sci. 2016, 8, 253.
M. Yamamoto, Y. Nishizawa, P. Chábera, F. Li, T. Pascher, V. Sundström, L. Sun, H. Imahori, Chem. Commun. 2016, 52, 13702.
S. H. Kang, M. J. Jeong, Y. K. Eom, I. T. Choi, S. M. Kwon, Y. Yoo, J. Kim, J. Kwon, J. H. Park, H. K. Kim, Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1602117.
D. Jacquemin, E. A. Perpète, G. E. Scuseria, I. Ciofini, C. Adamo, J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 123.
S. Fantacci, F. De Angelis, Coord. Chem. Rev. 2011, 255, 2704.
M. Pastore, S. Fantacci, F. De Angelis, J. Phys. Chem. C. 2010, 114, 22742.
Y. Bai, I. Mora-Seró, F. De Angelis, J. Bisquert, P. Wang, Chem. Rev. 2014, 114, 10095.
J. Calbo, M. Pastore, E. Mosconi, E. Ortí, F. De Angelis, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 4709.
F. Labat, T. Le Bahers, I. Ciofini, C. Adamo, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1268.
F. Ambrosio, N. Martsinovich, A. troisi, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 1531.
E. Ronca, G. Marotta, M. Pastore, F. De Angelis, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 16927.
W. R. Duncan, O. V. Prezhdo, Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 143.
W. R. Duncan, C. F. Craig, O. V. Prezhdo, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8528.
J. Jiang, J. A. Spies, J. R. Swierk, A. J. Matula, K. P. Regan, N. Romano, B. J. Brennan, R. H. Crabtree, V. S. Batista, C. A. Schmuttenmaer, et al., J. Phys. Chem. C 2018, 122, 13529.
M. Pastore, T. Duchanois, L. Liu, A. Monari, X. Assfeld, S. Haacke, P. C. Gros, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 28069.
L. G. C. Rego, V. S. Batista, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7989.
M. Pastore, A. Selloni, S. Fantacci, F. De Angelis, Top. Curr. Chem. 2014, 347, 1.
T. Dos Santos, A. Morandeira, S. Koops, A. J. Mozer, G. Tsekouras, Y. Dong, P. Wagner, G. Wallace, J. C. Earles, K. C. Gordon, et al., J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3276.
R. L. Milot, G. F. Moore, R. H. Crabtree, G. W. Brudvig, C. A. Schmuttenmaer, J. Phys, Chem. C 2013, 117, 21662.
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, et al., Gaussian 09, Revis. D.01, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2013. n.d.
V. Barone, M. Cossi, J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1995.
M. Pastore, E. Mosconi, F. De Angelis, M. Grätzel, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 7205.
A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
C. Adamo, V. Barone, J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158.
A. V. Krukau, O. A. Vydrov, A. F. Izmaylov, G. E. Scuseria, J. Chem. Phys. 2006, 125, 224106.
J. Heyd, G. E. Scuseria, J. Chem. Phys. 2004, 121, 1187.
A. D. Boese, J. M. L. Martin, J. Chem. Phys. 2004, 121, 3405.
J. Tao, J. P. Perdew, V. N. Staroverov, G. E. Scuseria, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401.
Y. Zhao, D. G. Truhlar, Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215.
B. J. Lynch, P. L. Fast, M. Harris, D. G. Truhlar, J. Phys. Chem. A. 2000, 104, 4811.
T. Yanai, D. P. Tew, N. C. Handy, Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 51.
J. Da Chai, M. Head-Gordon, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6615.
S. Grimme, J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787.
O. A. Vydrov, G. E. Scuseria, J. Chem. Phys. 2006, 125, 234109.
M. Pastore, F. De Angelis, Top. Curr. Chem. 2014, 352, 151.
S. Tortorella, M. M. Talamo, A. Cardone, M. Pastore, F. De Angelis, J. Phys. Condens. Matter 2016, 28, 074005.
A. Vittadini, A. Selloni, F. P. Rotzinger, M. Grätzel, Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2954.
G. te Velde, F. M. Bickelhaupt, E. J. Baerends, C. Fonseca Guerra, S. J. A. van Gisbergen, J. G. Snijders, T. Ziegler, J. Comput. Chem. 2001, 22, 931.
C. Fonseca Guerra, J. G. Snijders, G. Te Velde, E. J. Baerends, Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391.
J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
S. Grimme, S. Ehrlich, L. Goerigk, J. Comput. Chem. 2011, 32, 1456.
L. Lasser, E. Ronca, M. Pastore, F. De Angelis, J. Cornil, R. Lazzaroni, D. Beljonne, J. Phys, Chem. C 2015, 119, 9899.
G. Marotta, M. A. Reddy, S. P. Singh, A. Islam, L. Han, F. De Angelis, M. Pastore, M. Chandrasekharam, ACS Appl. Mater. Interf. 2013, 5, 9635.
J. P. Muscat, D. M. Newns, Prog. Surf. Sci. 1978, 9, 1.
C. Rimington, S. F. Mason, O. Kennard, Spectrochim. Acta 2002, 12, 65.
M. Gouterman, J. Chem. Phys. 1959, 30, 1139.
M. Gouterman, J. Mol. Spectrosc. 1961, 6, 138.
E. R. Davidson, A. A. Jarzęcki, Chem. Phys. Lett. 1998, 285, 155.
C. Angeli, M. Pastore, J. Chem. Phys. 2011, 134, 184302.
A. A. El-Azhary, H. U. Suter, J. Phys. Chem. 1996, 3654, 15056.
P. Olszowski, L. Zając, S. Godlewski, B. Such, R. Jöhr, T. Glatzel, E. Meyer, M. Szymonski, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 21561.
M. Pastore, S. Fantacci, F. De Angelis, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 3685.
D. Escudero, I. Duchemin, X. Blase, D. Jacquemin, J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 936.
P. Umari, L. Giacomazzi, F. De Angelis, M. Pastore, S. Baroni, J. Chem. Phys. 2013, 139, 014709.
M. Marsili, E. Mosconi, F. De Angelis, P. Umari, Phys. Rev. B. 2016, 95, 075415. DOI https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.075415.