Through a facile one-step combustion method, partially reduced TiO2 has been synthesized. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectra confirm the presence of Ti3+ in the bulk of an as-prepared sample. The UV−vis spectra show that the Ti3+ here extends the photoresponse of TiO2 from the UV to the visible light region, which leads to high visible-light photocatalytic activity for the generation of hydrogen gas from water. It is worth noting that the Ti3+ sites in the sample are highly stable in air or water under irradiation and the photocatalyst can be repeatedly used without degradation in the activity.

Abstract Various advanced catalysts based on sulfur‐doped Fe/N/C materials have recently been designed for the oxygen reduction reaction (ORR); however, the enhanced activity is still controversial and usually attributed to differences in the surface area, improved conductivity, or uncertain synergistic effects. Herein, a sulfur‐doped Fe/N/C catalyst (denoted as Fe/SNC) was obtained by a template‐sacrificing method. The incorporated sulfur gives a thiophene‐like structure (C−S−C), reduces the electron localization around the Fe centers, improves the interaction with oxygenated species, and therefore facilitates the complete 4 e − ORR in acidic solution. Owing to these synergistic effects, the Fe/SNC catalyst exhibits much better ORR activity than the sulfur‐free variant (Fe/NC) in 0.5 m H 2 SO 4 .

Angewandte Chemie International EditionVolume 51, Issue 25 p. 6223-6226 Communication Active Facets on Titanium(III)-Doped TiO2: An Effective Strategy to Improve the Visible-Light Photocatalytic Activity† Fan Zuo, Fan Zuo Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorDr. Krassimir Bozhilov, Dr. Krassimir Bozhilov Central Facility for Advanced Microscopy and Microanalysis, University of California, Riverside (USA)Search for more papers by this authorRobert J. Dillon, Robert J. Dillon Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorLe Wang, Le Wang Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorPhillip Smith, Phillip Smith Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorXiang Zhao, Xiang Zhao Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorProf. Christopher Bardeen, Prof. Christopher Bardeen Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorProf. Pingyun Feng, Corresponding Author Prof. Pingyun Feng pingyun.feng@ucr.edu Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this author Fan Zuo, Fan Zuo Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorDr. Krassimir Bozhilov, Dr. Krassimir Bozhilov Central Facility for Advanced Microscopy and Microanalysis, University of California, Riverside (USA)Search for more papers by this authorRobert J. Dillon, Robert J. Dillon Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorLe Wang, Le Wang Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorPhillip Smith, Phillip Smith Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorXiang Zhao, Xiang Zhao Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorProf. Christopher Bardeen, Prof. Christopher Bardeen Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this authorProf. Pingyun Feng, Corresponding Author Prof. Pingyun Feng pingyun.feng@ucr.edu Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Department of Chemistry, University of California, Riverside, CA 92521 (USA)Search for more papers by this author First published: 04 May 2012 https://doi.org/10.1002/anie.201202191Citations: 313 † We are grateful for support of this work by the NSF (DMR-0907175 and DMR-0958796). C.B. acknowledges support from the Department of Energy, Basic Energy Sciences, Grant DOE-FG02-09ER16096. We thank Dr. Ilkeun Lee for the XPS analysis. Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinked InRedditWechat Abstract Partially reduced TiO2 with highly active facets has been fabricated: Ti3+ was successfully incorporated without any additional reducing agent and surfactant, and highly active facets developed preferentially. The product shows improved photocatalytic activity in H2 production over previously reported material. Photocatalytic activity over an extended time period demonstrates the stability of reduced TiO2 made by this approach. Citing Literature Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as "Supporting Information". Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_201202191_sm_miscellaneous_information.pdf993.1 KB miscellaneous_information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. Volume51, Issue25June 18, 2012Pages 6223-6226 RelatedInformation

Crystalline porous materials, especially inorganic porous solids such as zeolites, usually have negative frameworks with extra-framework mobile cations and are widely used for cation exchange. It is highly desirable to develop new materials with positive frameworks for selective anion exchange and separation or storage and delivery. Recent advances in metal-organic framework synthesis have created new opportunities in this direction. Here we report the synthesis of a series of positive indium metal-organic frameworks and their utilization as a platform for the anion exchange-based separation process. This process is capable of size- or charge-selective ion-exchange of organic dyes and may form the basis for size-selective ion chromatography. Ion-exchange dynamics of a series of organic dyes and their selective encapsulation and release are also studied, highlighting the advantages of metal-organic framework compositions for designing host materials tailored for applications in anion separation and purification.

Current-voltage hysteresis and switchable rectifying characteristics have been observed in epitaxial multiferroic BiFeO3 (BFO) thin films. The forward direction of the rectifying current can be reversed repeatedly with polarization switching, indicating a switchable diode effect and large ferroelectric resistive switching. With analyzing the potential barriers and their variation with ferroelectric switching at the interfaces between the metallic electrodes and the semiconducting BFO, the switchable diode effect can be explained qualitatively by the polarization-modulated Schottky-like barriers.

Ferroelectric materials for photovoltaics have sparked great interest because of their switchable photoelectric responses and above-bandgap photovoltages that violate conventional photovoltaic theory. However, their relatively low photocurrent and power conversion efficiency limit their potential application in solar cells. To improve performance, conventional strategies focus mainly on narrowing the bandgap to better match the solar spectrum, leaving the fundamental connection between polar order and photovoltaic effect largely overlooked. We report large photovoltaic enhancement by A-site substitutions in a model ferroelectric photovoltaic material, BiFeO3. As revealed by optical measurements and supported by theoretical calculations, the enhancement is accompanied by the chemically driven rotational instability of the polarization, which, in turn, affects the charge transfer at the band edges and drives a direct-to-indirect bandgap transition, highlighting the strong coupling between polarization, lattice, and orbital order parameters in ferroelectrics. Polar order engineering thus provides an additional degree of freedom to further boost photovoltaic efficiency in ferroelectrics and related materials.

Among the many materials investigated for next-generation photovoltaic cells, organic–inorganic lead halide perovskites have demonstrated great potential thanks to their high power conversion efficiency and solution processability. Within a short period of about 5 years, the efficiency of solar cells based on these materials has increased dramatically from 3.8 to over 20%. Despite the tremendous progress in device performance, much less is known about the underlying photophysics involving charge–orbital–lattice interactions and the role of the organic molecules in this hybrid material remains poorly understood. Here, we report a giant photostrictive response, that is, light-induced lattice change, of >1,200 p.p.m. in methylammonium lead iodide, which could be the key to understand its superior optical properties. The strong photon-lattice coupling also opens up the possibility of employing these materials in wireless opto-mechanical devices. The photophysics of lead halide perovskites is under intense investigation. Here, the authors use force microscopy on single crystals to show that light induces drastic lattice changes, and propose that the weakening of the hydrogen coupling under illumination is responsible for the lattice dilatation.

The interaction of atomic orbitals at the interface of perovskite oxide heterostructures has been investigated for its profound impact on the band structures and electronic properties, giving rise to unique electronic states and a variety of tunable functionalities. In this study, we conducted an extensive investigation of the optical and electronic properties of epitaxial NdNiO