Molecular approaches to solar energy conversion with coordination compounds anchored to semiconductor surfaces

Inorganic Chemistry

Volumn 44, Issue 20, 2005, Pages 6852-6864

  Meyer, Gerald J ^a  

^a JOHNS HOPKINS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 26944446128     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic0505908     Document Type: Review

References (126)

1. Crosby, G. A. J. Chem. Educ. 1983, 60, 791.
2. Adamson, A. W. J. Chem. Educ. 1983, 60, 797.
3. Meyer, T. J. Acc. Chem. Res. 1989, 22, 163.
4. Balzani, V.; Scandola, F. Supramolecular Photochemistry; Horwood: Chichester, U.K., 1991.
5. Kalyanasundaram, K. Photochemistry of Polypyridine and Porphyrin Complexes; Academic Press: London, 1992.
6. Young, R. C.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4781.
7. Hoffman, M. Z. J. Phys. Chem. 1988, 92, 3458.
8. Schanze, K. S.; Walters, K. A. Photoinduced Electron Transfer in Metal-Organic Dyads. In Molecular and Supramolecular Photochemistry; Ramamurthy, V., Schanze, K. S., Eds.; Marcel Dekker: New York, 1999; Vol. 8, Chapter 3, pp 75-126 and references cited therein.
9. Artifical Photosynthetic Molecular Materials. In Progress in Inorganic Chemistry; Meyer, G. J., Ed.;Wiley: New York, 1997; Vol. 44 and references cited therein.
10. Gomer, R. Electrochim. Acta 1975, 20, 13.
11. Albery, W. J. Acc. Chem. Res. 1982, 15, 142.
12. (a) Gerischer, H. Photochem. Photobiol. 1972, 16, 243.
13. (b) Gerischer, H.; Willig, F. Top. Current Chem. 1976, 61, 31.
14. Gerischer, H. Pure Appl. Chem. 1980, 52, 2649.
15. Gleria, M.; Memming, R. Z. Phys. Chem. (Munich) 1975, 98, 303.
16. Clark, W. D. K.; Sutin, N. I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 99, 44676.
17. O'Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737.
18. Bergeron, B. V.; Kelly, C. A.; Meyer, G. J. Langmuir 2003, 19, 8389.
19. (a) O'Regan, B.; Moser, J.; Anderson, M.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8720.
20. (b) Barbe, C. J.; Arendse, F.; Comte, P.; Jirousek, M.; Lenzmann, F.; Shklover, V.; Grätzel, M. J. Am. Ceram. Soc. 1997, 80, 3157.
21. Brinker, C. J.; Scherer, G. W. Sol-Gel Science: the Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing; Academic Press: San Diego, 1990.
22. (a) Oskam, G.; Nellore, A.; Penn, R.; Searson, P. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1734.
23. (b) Li, G.; Li, L.; Boerio-Goates, J.; Woodfield, B. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8659.
24. Finklea, H. O. Semiconductor Electrodes #55; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1988.
25. (a) Lindström, H.; Södergren, S.; Solbrand, A.; Rensmo, H.; Hjelm, J.; Hagfeldt, A.; Lindquist, S.-E. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7717.
26. (b) Lindström, H.; Södergren, S.; Solbrand, A.; Rensmo, H.; Hjelm, J.; Hagfeldt, A.; Lindquist, S.-E. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7710.
27. Hagfeldt, A.; Grätzel, M. Chem. Rev. 1995, 95, 49-68.
28. (a) Qu, P.; Meyer, G. J. In Electron Transfer in Chemistry; Balzani, V., Ed.; John Wiley & Sons: New York, 2001; Chapter 2, Part 2, Vol. IV, pp 355-411.
29. (b) Watson, D. F.; Meyer, G. J. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1391.
30. (c) Watson, D. F.; Meyer, G. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 119.
31. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338.
32. Cao, F.; Oskam, G.; Meyer, G. J.; Searson, P. C. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17021.
33. Park, N. G.; Schlichtorel, G.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. 1999, 103, 3308.
34. Cao, F.; Oskam, G.; Searson, P. C.; Stipkala, J.; Farzhad, F.; Heimer, T. A.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11974.
35. Hoertz, P. G. Thesis, Johns Hopkins University, 2003.
36. (a) Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983.
37. (b) Enright, B.; Redmond, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1994, 98, 6195.
38. (c) Redmond, G.; Grätzel, M.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6951.
39. (d) Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2228.
40. (e) Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7860.
41. Albery, W. J.; Bartlett, P. N. J. Electrochem. Soc. 1984, 131, 316-325.
42. Heimer, T. A.; D'Arcangelis, S. T.; Farzad, F.; Stipkala, J. M.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 5319.
43. Anderson, S.; Constable, E. C.; Dare-Edwards, M. P.; Goodenough, J. B.; Hamnett, A.; Seddon, K. R.; Wright, R. D. Nature 1979, 280, 571.
44. Qu, P.; Meyer, G. J. Langmuir 2001, 17, 6720.
45. Meyer, T. J.; Meyer, G. J.; Pfenning, B.; Schoonover, J. R.; Timpson, C.; Wall, J. F.; Kobusch, C.; Chen, X.; Peek, B. M.; Wall, C. G.; Ou, W.; Erickson, B. W.; Bignozzi, C. A. Inorg. Chem. 1994, 33, 3952.
46. Kilsa, K.; Mayo, E. L.; Brunschwig, B. S.; Gray, H. B.; Winkler, J. R.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 15640.
47. Dobson, K.; McQuillan, A. Spectrochim. Acta, Part A 2000, 5, 557.
48. Finnie, K. S.; Bartlett, J. R.; Woolfrey, J. L. Langmuir 1988, 14, 2744.
49. Deacon; Phillips Coord. Chem. Rev. 1978, 148, 233 and references cited therein.
50. Persson, P.; Bergström, R.; Lunell, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10348.
51. Blackbourn, R.; Johnson, C.; Hupp, J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 1060.
52. Yang, M.; Thompson, D.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 2000, 39, 3738.
53. Yang, M.; Thompson, D.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 2002, 41, 1254.
54. Bonhote, P.; Gogniat, E.; Tingry, S.; Barbe, C.; Vlachopoulos, N.; Lenzmann, F.; Comte, P.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1498.
55. Trammell, S.; Meyer, T. J J. Phys. Chem. B 2000, 124, 1423.
56. Fan, J.; Tysoe, S.; Strekas, T. C.; Gafney, H. D.; Serpone, N.; Lawless, D. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5343.
57. Chen, P. Y.; Meyer, T. J. Chem. Rev. 1998, 98, 1439.
58. (a) Kelly, C. A.; Thompson, D. W.; Farzad, F.; Meyer, G. J. Langmuir 1999, 15, 731.
59. (b) Kelly, C. A.; Meyer, G. J. Coord. Chem. Rev. 2001, 211, 295.
60. (c) Higgens, G. T.; Bergeron, B. V.; Hasselmann, G. M.; Farzad, F.; Meyer, G. J., submitted for publication.
61. Farzad, F.; Thompson, D. W.; Kelly, C. A.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5577.
62. (a) Wacholtz, W. M.; Auerbach, R. A.; Schmehl, R. H.; Ollino, M.; Cherry, W. R. Inorg. Chem. 1985, 24, 1758-1760.
63. (b) Reveco, P.; Schmehl, R. H.; Cherry, W. R.; Fronczek, F. R.; Selbin, J. Inorg. Chem. 1985, 24, 4078-4082.
64. Rillema, D. P.; Blanton, C. B.; Shaver, R. J.; Jackman, D. C.; Boldaji, M.; Bundy, S.; Worl, L. A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1992, 31, 1600.
65. (a) Adelt, M.; Devenney, M.; Meyer, T. J.; Thompson, D. W.; Treadway, J. A. Inorg. Chem. 1998, 37, 2616.
66. (b) Leasure, R. M.; Oy, W.; Moss, J. A.; Linton, R. W.; Meyer, T. J. Chem. Mater. 1996, 8, 264.
67. Qu, P.; Thompson, D. W.; Meyer, G. J. Langmuir 2000, 16, 4662.
68. (a) Maruszewski, K.; Strommen, D. P.; Kincaid, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8345.
69. (b) Maruszewski, K.; Kincaid, J. R. Inorg. Chem. 1995, 34, 2002.
70. (a) Malouf, G.; Ford, P. C. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 7213.
71. (b) Durante, V. A.; Ford, P. C. Inorg. Chem. 1979, 18, 588.
72. (c) Carlos, R. M.; Neumann, M. G.; Tfouni, E. Inorg. Chem. 1996, 35, 2229.
73. (a) Liu, F.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 2003, 42, 7351.
74. (b) Liu, F.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 824.
75. (a) Ferrere, S.; Gregg, B. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 843.
76. (b) Ferrere, S. Chem. Mater. 2000, 12, 1083.
77. Timpson, C. J.; Bignozzi, C. A.; Sullivan, B. P.; Kober, E. M.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 295.
78. Argazzi, R.; Bignozzi, C. A.; Yang, M.; Hasselmann, G. M.; Meyer, G. J. NanoLett. 2002, 2, 625.
79. Shoute, L. C. T.; Loppnow, G. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15636.
80. (a) Tachibana, Y.; Moser, J. E.; Grätzel, M.; Klug, D. R.; Durrant, J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 20056.
81. (b) Heimer, T. A.; Heilweil, E. J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10990.
82. (c) Hannappel, T.; Burfeindt, B.; Storck, W.; Willig, F. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6799.
83. (d) Kuciauskas, D.; Monat, J. E.; Villahermosa, R.; Gray, H. B.; Lewis, N. S.; McCusker, J. K. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9347.
84. Benko, G.; Kallioinen, J.; Korppi-Tommola, J. E. I.; Yartsev, A. P.; Sundstrom, V. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 489.
85. (a) Nazeeruddin, M. K.; Kay, A.; Rodio, I.; Humphry-Baker, R.; Müller, E.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382.
86. (b) Nazeeruddin, M. K.; Pechy, P.; Renouard, T.; Zakeeruddin, S. M.; Humphrey-Baker, R.; Comte, P.; Liska, P.; Cevey, L.; Costa, E.; Shklover, V.; Spiccia, L.; Deacon, G. B.; Bignozzi, C. A.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1613.
87. Kelly, C. A.; Farzad, F.; Thompson, D. W.; Stipkala, J. M.; Meyer, G. J. Langmuir 1999, 20, 7047.
88. Stux, A. M.; Meyer, G. J. J. Fluoresc. 2002, 12, 419.
89. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11957.
90. Argazzi, R.; Bignozzi, C. A.; Heimer, T. A.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 1997, 36, 2.
91. (a) Galoppini, E.; Guo, W.; Qu, P.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4342.
92. (b) Galoppini, E.; Guo, W.; Hoertz, P.; Qu, P.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7801.
93. (c) Piotrowiak, P.; Galoppini, E.; Wei, Q.; Meyer, G. J.; Wiewiór, P. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5278.
94. Wang, D.; Galoppini, E.; Hoertz, P. G.; Carlisle, R. A.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16642.
95. Hasselmann, G. M.; Meyer, G. J. Z. Phys. Chem. 1999, 212, 39.
96. Hoertz, P. G.; Thompson, D. W.; Friedman, L. A.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9690.
97. Fox, M. A.; Nobs, F. J.; Voynick, T. A. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 4036.
98. Ortmans, I.; Moucheron, C.; Kirsch De MesMaker. Coord. Chem. Rev. 1998, 168, 233 and references cited therein.
99. (a) Haque, S. A.; Palomeras, E.; Cho, B. M.; Green, A. N. M.; Hirata, N.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3456.
100. (b) Wang, P.; Wenger, B.; Humphry-Baker, R.; Moser, J. E.; Teuscher, J.; Kantlehner, W.; Mezger, J.; Stoyanov, E. V.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6850.
101. Thompson, D. W.; Kelly, C. A.; Farzad, F.; Meyer, G. J. Langmuir 1999, 15, 650.
102. Bergeron, B. V.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 245.
103. Liu, F.; Yang, M.; Meyer, G. J. In Characterization of Sol-Gel Materials and Products; Almeida, R. M., Ed.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 2005; Vol. 2.
104. (a) Vrachnou, E.; Vlachopoulos, N.; Grätzel, M. Chem. Commun. 1987, 868.
105. (b) Vrachnou, E.; Grätzel, M.; McEvoy, A. J. Electroanal. Chem. 1989, 258, 193.
106. Weng, Y.; Wang, Y.; Asbury, J.; Ghosh, H.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93-104.
107. Moser, J.-E.; Grätzel, M. Chem. Phys. 1993, 176, 493.
108. Lu, H.; Prieskorn, J.; Hupp, J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4927.
109. Clifford, J. N.; Opalomeras, E.; Nazeerudding, Md. K.; Graztel, M.; Nelson, J.; Long, N. J.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5225.
110. Kuciauskas, D.; Freund, M. S.; Gray, H. B.; Winkler, J. R.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 392.
111. Hasslemann, G. M.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7671.
112. (a) Nelson, J. Phys. Rev. B 1999, 59, 15374.
113. (b) Nelson, J.; Haque, S. A.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. Phys. Rev. B 2001, 63, 205321.
114. (c) Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Willis, R. L.; Moser, J. E.; Grätzel, M.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 538-547.
115. Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1745-1749.
116. Clifford, J. N.; Opalomeras, E.; Nazeeruddin, Md. K.; Graztel, M.; Nelson, J.; Long, N. J.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5225.
117. Kilsa, K.; Mayo, E. I.; Kuciauskas, D.; Villahermosa, R.; Lewis, N. S.; Winkler, J. R.; Gray, H. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 392.
118. (a) Zaban, A.; Chen, S. G.; Chappel, S.; Gregg, B. A. Chem. Commun. 2000, 2231.
119. (b) Nasr, S.; Kamat, P. V.; Hotchandani, S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10047.
120. (a) Palomeras, E.; Clifford, J. N.; Haque, S. A.; Lutz, T.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 475.
121. (b) Clifford, J. N.; Palomeras, E.; Nazeeruddin, Md. K.; Tahmpi, R.; Grätzel, M.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5670.
122. Kleverlaan, C. J.; Indelli, M. T.; Bignozzi, C. A.; Pavanin, L.; Scandola, F.; Hasselmann, G. M.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2840.
123. Argazzi, R.; Bignozzi, C. A.; Heimer, T. A.; Castellano, F. N.; Meyer, G. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11815.
124. Argazzi, R.; Bignozzi, C. A.; Heimer, T. A.; Castellano, F. N.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2591.
125. Kleverlaan, C. J.; Alebbi, M.; Argazzi, R.; Bignozzi, C. A.; Hasselmann, G. M.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 2000, 39, 1342.
126. Bonhote, P.; Moser, J. E.; Humphry-Baker, R.; Vlachopoulos, N.; Zakeeruddin, S. M.; Walder, L.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1324.