Adsorption of cyanine dyes on gold nanoparticles and formation of J-aggregates in the nanoparticle assembly

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 13, 2006, Pages 6673-6682

  Lim, I Im S ^a   Goroleski, Frank ^b   Mott, Derrick ^a   Kariuki, Nancy ^a   Ip, Wui ^a   Luo, Jin ^a   Zhong, Chuan Jian ^a  

^a BINGHAMTON UNIVERSITY   (United States)

^b Ctysta lyn Chemical Inc   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION; AGGLOMERATION; DYES; GOLD; MOLECULAR DYNAMICS; SURFACE PLASMON RESONANCE;

NANOCRYSTAL SURFACES; NANOPARTICLES; RAPID ADSORPTION; SPECTRAL EVOLUTION;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 33646351054     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp057584h     Document Type: Article

References (73)

1. (a) Hosteller, M. J.; Green, S. J.; Stokes, J. J.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4212.
2. (b) Hostetler, M. J.; Templeton, A. C.; Murray, R. W. Langmuir 1999, 15, 3782.
3. Templeton, A. C.; Hosteller, M. J.; Kraft, C. T.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1906.
4. Templeton, A. C.; Hosteller, M. J.; Warmoth, E. K.; Chen, S.; Hartshorn, C. M.; Krishnamurthy, V. M.; Forbes, M. D. E.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4845.
5. (a) Musick, M. D.; Pena, D. J.; Botsko, S. L.; McEvoy, T. M.; Richardson, J. N.; Nalan, M. J. Langmuir 1999, 15, 844.
6. (b) Zamborini, F. P.; Hicks, J. F.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4514.
7. Templeton, A. C.; Zamborini, F. P.; Wuelfing, W. P.; Murray, R. W. Langmuir 2000, 16, 6682.
8. (a) Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Slorhoff, J. J. Nature 1996, 382, 607.
9. (b) Elghanian, R.; Storhoff, J. J.; Mucic, R. C.; Lelsinger, R. L.; Mirkin, C. A. Science 1997, 277, 1078.
10. Taten, T. A.; Mucic, R. C.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6305.
11. (a) Boal, A. K.; Ilhan, F.; DeRouchey, J. E.; Thurn-Albrechl, T.; Russell, T. P.; Rolello, V. M. Nature 2000, 404, 746.
12. (b) Boal, A. K.; Rolello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5019.
13. Frankamp, B. L.; Boal, A. K.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 15146.
14. Srivastava, S.; Frankamp, B. L.; Rotello, V. M. Chem. Mater. 2005, 17, 487.
15. Kariuki, N. N.; Han, L.; Ly, N. K.; Patlerson, M. J.; Maye, M. M.; Liu, G.; Zhong, C. J. Langmuir 2002, 18, 8255.
16. (a) Leibowitz, F. L.; Zheng, W. X.; Maye, M. M.; Zhong, C. J. Anal. Chem. 1999, 71, 5076.
17. (b) Zheng, W. X.; Maye, M. M.; Leibowitz, F. L.; Zhong, C. J. Anal. Chem. 2000, 72, 2190.
18. Han, L.; Luo, J.; Kariuki, N. N.; Maye, M. M.; Jones, V. W.; Zhong, C. J. Chem. Mater. 2003, 15, 29.
19. (a) Maye, M. M.; Lim, I.-I. S.; Luo, J.; Rab, Z.; Rabinovich, D.; Liu, T.; Zhong, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1519.
20. (b) Lim, I.-I. S.; Maye, M. M.; Luo, J.; Zhong, C. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2578.
21. Han, L.; Daniel, D. R.; Maye, M. M.; Zhong, C. J. Anal. Chem. 2001, 73, 4441.
22. (a) Zamborini, F. P.; Leopold, M. C.; Hicks, J. F.; Kulesza, P. J.; Malik, M. A.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8958.
23. (b) Leopold, M. C.; Donkers, R. L.; Georganopoulou, D.; Fisher, M.; Zamborini, F. P.; Murray, R. W. Faraday Discuss. 2004, 125, 63.
24. Israel, L. B.; Kariuki, N. N.; Han, L.; Maye, M. M.; Luo, J.; Zhong, C. J. J. Electroanal. Chem. 2001, 517, 69.
25. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7194.
26. (a) Zhong, C. J.; Luo, J.; Maye, M. M.; Han, L.; Kariuki, N. N. Nanostructured Gold and Alloy Electrocatalysts. In Nanotechnology in Catalysis; Zhou, B., Hermans, S., Somorjai, G. A., Eds.; Kluwer Academic/ Plenum Publishers: New York, 2004; Vol. 1, Chapter 11, pp 222-248.
27. (b) Zhong, C. J.; Maye, M. M. Adv. Mater. 2001, 13, 1507.
28. (a) Chen, S. Langmuir 2001, 17, 6664.
29. (b) Chen, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7420.
30. Chen, S.; Yang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5280.
31. Hicks, J. F.; Zamborini, F. P.; Osisek, A. J.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7048.
32. Zheng, W. X.; Maye, M. M.; Leibowitz, F. L.; Zhong, C. J. Analyst 2000, 125, 17.
33. Huang, T.; Murray, R. W. Langmuir 2002, 18, 7077.
34. Ghosh, S. K.; Pal, A.; Kundu, S.; Nath, S.; Pal, T. Chem. Phys. Lett. 2004, 395, 366.
35. (a) Li, H.; Rothberg, L. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10958.
36. (b) Li, H.; Rothberg, L. J. Anal. Chem. 2004, 76, 5414.
37. (a) Nicewarner-Pena, S. R.; Freeman, R. G.; Reiss, B. D.; He, L.; Pena, D. J.; Wallon, I. D.; Cromer, R.; Keating, C. D.; Natan, M. J. Science 2001, 294, 137.
38. (b) Nicewarner-Pena, S. R.; Carado, A. J.; Shale, K. E.; Keating, C. D. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7360.
39. Maxwell, D. J.; Taylor, J. R.; Nie, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9606.
40. Lian, W.; Litherland, S. A.; Badrane, H.; Tan, W.; Wu, D.; Baker, H. V.; Gulig, P. A.; Lim, D. V.; Jin, S. Anal. Biochem. 2004, 334, 135.
41. (a) Thomas, K. G.; Kamat, P. V. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 888.
42. (b) Chandrasekharan, N.; Kamat, P. V.; Hu, J.; Jones, G., II. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11103.
43. Barazzouk, S.; Kamat, P. V.; Hotchandani, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 716.
44. Nasr, C. P.; Liu, D.; Hotchandani, S.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11054.
45. (a) Gu, T.; Whitesell, J. K.; Fox, M. A. Chem. Mater. 2003, 15, 1358.
46. (b) Hranisavljevic, J.; Dimitrijevic, N. M.; Wurtz, G. A.; Wiederrecht, G. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4536.
47. (a) Wang, G. L.; Zhang, J.; Murray, R. W. Anal. Chem. 2002, 74, 4320.
48. (b) Huang, T.; Murray, R. W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 12498.
49. Templeton, A. C.; Cliffel, D. E.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7081.
50. Dulkeith, E.; Ringler, M.; Klar, T. A.; Feldmann, J.; Munoz Javier, A.; Parak, W. J. Nano Lett. 2005, 5, 585.
51. Randolph, J. B.; Waggoner, A. S. Nucleic Acids Res. 1997, 25, 2923.
52. Sayama, K.; Hara, K.; Ohga, Y.; Shinpou, A.; Suga, S.; Arakawa, H. New J. Chem. 2001, 25, 200.
53. Birch, M.; Bosworth, N.; Briggs, M.; George, J.; Scott, B. The Fourth International Symposium on Functional Dyes, Osaka, Japan, 1999.
54. (a) Kobayashi, T., Ed. J-Aggregates; World Scientific Publishing Co.: Singapore, 1996.
55. (b) Hannah, K. C.; Armitage, B. A. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 845.
56. (a) Lu, L. D.; Jones, R. M.; McBranch, D.; Whitten,-D. Langmuir 2002, 18, 7706.
57. (b) Jones, R. M.; Lu, L. D.; Helgeson, R.; Bergstedt, T. S.; McBranch, D. W.; Whitten, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 14769.
58. Kerker, M. J. Colloid Interface Sci. 1985, 105, 297.
59. Kometani, N.; Tsubonishi, M.; Fujita, T.; Asami, K.; Yonezawa, Y. Langmuir 2001, 17, 578.
60. Wiederrecht, G. P.; Wurtz, G. A.; Hranisavljevic, J. Nano Lett. 2004, 4, 2121.
61. Ghosh, S. K.; Pal, A.; Nath, S.; Kundu, S.; Panigrahi, S.; Pal, T. Chem. Phys. Lett. 2005, 412, 5.
62. Makarova, O. V.; Ostafin, A. E.; Miyoshi, H.; Norris, J. R.; Miesel, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9080.
63. Templeton, A. C.; Wuelfing, W. P.; Murray, R. W. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 27.
64. Verwey, E. J. W.; Overbeek, J. T. G. Theory of the Stability of Lyophobic Colloids: The Interaction of Sol Particles Having an Electric Double Layer; Elsevier: New York, 1948.
65. (a) Li, Q.; Tan, J.; Peng, B. Molecules 1997, 2, 91.
66. (b) Hamer, F. M. The Cyanine Dyes and Related Compounds; Wiley & Sons: New York, 1964; Vol. 18.
67. Grabar, K. C.; Freeman, R. G.; Hommer, M. B.; Natan, M. J. Anal. Chem. 1995, 67, 735.
68. Maye, M. M.; Han, L.; Kariuki, N. N.; Ly, N. K.; Chan, W.-B.; Luo, J.; Jones, V. W.; Zhong, C. J. Anal. Chim. Acta 2003, 496, 17.
69. An, B.-K.; Kwon, S.-K.; Jung, S.-D.; Park, S. Y. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14410.
70. Knapp, E. W. Chem. Phys. 1984, 85, 73.
71. Zhang, F. X.; Han, L.; Israel, L. B.; Daras, J. G.; Maye, M. M.; Ly, N. K.; Zhong, C. J. Analyst 2002, 127, 462.
72. (a) Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd ed.; Kluwer Academic/Plenum Press: New York, 1999.
73. (b) Skoog, D. A.; Holler, F. J.; Nieman, T. A. Principles of Instrumental Analysis; Saunders College Pub.: Philadelphia, PA, 1998.