Energetics of photoinduced electron-transfer reactions decided by quantum confinement

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 37, 2007, Pages 13777-13785

  Scholes, Gregory D ^a   Jones, Marcus ^a   Kumar, Sandeep ^a  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTRA; NANORODS; PHOTOCHEMICAL REACTIONS; QUANTUM CONFINEMENT; REACTION KINETICS; THERMODYNAMIC PROPERTIES;

CHARGE-TRANSFER STATES; MARCUS-HUSH THEORY; NANOSCALE DONOR-ACCEPTOR SYSTEMS;

ELECTRON TRANSITIONS;

EID: 34948907404     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0754583     Document Type: Article

References (109)

1. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265-322.
2. Electron transfer from isolated molecules to biolomecules; Jortner, J., Bixon, M., Eds.; Wiley: New York, 1999; Vols. 106 and 107.
3. Wasielewski, M. R. Chem. Rev. 1992, 92, 435.
4. Moser, C. C.; Keske. J. M.; Warncke, K.: Farid, R. S.: Dutton, P. L. Nature 1992, 355, 796.
5. Brédas, J. L.; Beljonne, D.; Coropceanu, V.; Cornil, J. Chem. Rev. 2004, 104, 4971.
6. Alstrum-Acevedo, J. H.; Brennaman. M. K.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2005, 44, 6802.
7. Balzani, V. Supramolecular Photochemistry; Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1987.
8. Balzani, V.; Credi, A.; Ferrer, B.; Silvi, S.; Venturi, M. Top. Curr. Chem. 2005, 262, 1.
9. Barbara, P. F.; Jarzba, W. Adv. Photochem. 1990, 15, 1.
10. Chen, P.; Meyer, T. J. Chem. Rev. 1998, 98, 1439.
11. Gould, I. R.; Farid, S. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 522.
12. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40.
13. Hush, N. S. Coord. Chem. Rev. 1985, 64, 135.
14. Mataga, N.; Chosrowjan, H.; Taniguchi, S. J. Photochem. Photobiol., C 2005, 6, 37.
15. Newton, M. D. Chem. Rev. 1991, 91, 161-191.
16. Paddon-Row, M. N. Aust. J. Chem. 2003, 56, 729.
17. Grabowski, Z. R.; Rotkiewicz, K.; Rettig, W. Chem. Rev. 2003, 103, 3899.
18. Hoff, A. J.; Deisenhofer, J. Phys. Rep. 1997, 287, 2.
19. Weiss, E. A.; Wasielewski, M. R.; Ratner, M. A. Top. Curr. Chem. 2005, 257, 103-133.
20. Coropceanu, V.; Cornil, J.; da Silva, D. A.; Olivier, Y.; Silbey, R.; Brédas, J. L. Chem. Rev. 2007, 107, 926-952.
21. Blankenship, R. E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis; Blackwell Science: Oxford, U.K., 2002.
22. Sariciftci, N. S.; Smilowitz, L.; Heeger, A. J.; Wudl, F. Science 1992, 258, 1474.
23. Halls, J. J. M.; Walsh, C. A.; Greenham, N. C.; Marseglia, E. A.; Friend, R. H.; Moratti, S. C.; Holmes, A. B. Nature 1995, 376, 498.
24. Huynh, W. U.; Dittmer, J.J.; Alivisatos, A. P. Science 2002, 295, 2425.
25. Hoppe, H.; Sariciftci, N. S. J. Mater. Res. 2004, 19, 1924.
26. Shaheen, S. E.; Brabec, C. J.; Sariciftci, N. S.; Padinger, F.; Fromherz, T.; Hummelen, J. C. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 841.
27. Robel, I.; Bunker, B. A.; Kamat, P. V. Adv. Mater. 2005, 17, 2458.
28. Thomas, K. G.; Kamat, P. V. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 888.
29. Scheblykin, I. G.; Yartsev. A.; Pullerits, T.; Gulbinas, V.; Sund-ström, V. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6303-6321.
30. Marcus, R. A. Rev. Mod. Phys. 1993, 65, 599.
31. Closs, G. L.; Johnson, M. D.; Miller, J. R.; Piotrowiak, P. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 3751.
32. Paulson, B. P.; Curtiss, L. A.; Bal, B.; Closs, G. L.; Miller, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 378.
33. Lawson, J. M.; Paddonrow, M. N.; Schuddeboom, W.; Warman, J. M.; Clayton, A. H. A.; Ghiggino, K. P. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13099.
34. Goldsmith, R. H.; Sinks, L. E.; Kelley, R. F.; Betzen, L. J.; Liu, W. H.; Weiss, E. A.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2005, 102, 3540.
35. Naleway, C. A.; Curtiss, L. A.; Miller, J. R. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8434.
36. Larsson, S. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 4034.
37. Liang, C.; Newton, M. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 3199.
38. Jordan, K. D.; Paddon-Row, M. N. Chem. Rev. 1992, 92, 395.
39. Arkin, M. R.; Stemp, E. D. A.; Holmlin, R. E.; Barton, J. K.; Hömann, A.; Olson, E. J. C.; Barbara, P. F. Science 1996, 273, 475.
40. Bixon, M.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 5154.
41. Oevering, H.; Paddon-Row, M. N.; Heppener, M.; Oliver, A. M.; Cotsaris, E.; Verhoeven, J. W.; Hush, N. S. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3258.
42. Adams, D. M.; Brus, L.; Chidsey, C. E. D.; Creager, S.; Creutz, C.; Kagan, C. R.; Kamat, P. V.; Lieberman, M.; Lindsay, S.; Marcus, R. A.; Metzger, R. M.; Michel-Beyerle, M. E.; Miller, J. R.; Newton, M. D.; Rolison, D. R.; Sankey, O.; Schanze, K. S.; Yardley, J.; Zhu, X. Y. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6668-6697.
43. Gaponenko, S. V. Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1998.
44. Alivisatos. A. P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
45. Weller, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 41.
46. Bawendi, M. G.; Steigerwald, M. L.; Brus, L. E. Annu. Rev. Phys. Chem. 1990, 41, 477.
47. Burda, C.; Chen, X. B.; Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. Chem. Rev. 2005, 105, 1025.
48. Scholes, G. D.; Rumbles, G. Nat. Mater. 2006, 5, 683-696.
49. Kumar, S.; Jones, M.; Lo, S. S.; Scholes, G. D. Small 2007, accepted.
50. Wei, S.-H.; Zunger, A. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 2011.
51. Kim, S.; Fisher, B.; Eisler, H. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2003. 125, 11466.
52. Yu, K.; Zaman, B.; Romanova, S.; Wang, D. S.; Ripmeester, J. A. Small 2005, 1, 332.
53. Schöps, O.; Le Thomas, N.; Woggon, U.; Artemyev, M. V. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2074-2079.
54. Chen, C. Y.; Cheng, C. T.; Lai, C. W.; Hu, Y. H.; Chou, P. T.; Chou, Y. H.; Chiu, H. T. Small 2005, 7, 1215.
55. Talapin, D. V.; Koeppe, R.; Gotzinger, S.; Kornowski, A.; Lupton, J. M.; Rogach, A. L.; Benson, O.; Feldmann, J.; Weller, H. Nano Lett. 2003, 3, 1677.
56. Banin, U.; Millo, O. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 465-492.
57. Ekimov, A. I.; Hache, F.; Schanne-Klein, M. C.; Ricard, D.; Flytzanis, C.; Kudryavtsev, I. A.; Yazeva, T. V.; Rodina, A. V.; Efros, A. L. J. Opt. Soc. Am. B 1993, 10, 100.
58. Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1983, 79, 5566.
59. Gehlen, J. N.; Chandler, D.; Kim, H. J.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. 1992, 96, 1748.
60. Bagchi, B.; Oxtoby, D. W.; Fleming, G. R. Chem. Phys. 1984, 86, 257.
61. Barzykin, A. V.; Frantsuzov, P. A.; Seki, K.; Tachiya, M. Adv. Chem. Phys. 2002, 123, 511.
62. Hynes, J. T. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3701.
63. Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 7170.
64. Maroncelli, M.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 1987, 86, 6221.
65. Onuchic, J. N.; Beratan, D. N.; Hopfield, J. J. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3707.
66. Sumi, H.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4894.
67. Walker, G. C.; Ãkesson, E.; Johnson, A. E.; Levinger, N. E.; Barbara, P. F. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3728.
68. Bixon, M.; Jortner, J. Chem. Phys. 1993, 176, 467-481.
69. Zusman, L. D. Chem. Phys. 1980, 49, 295-304.
70. Scholes, G. D.; Fournier, T.; Parker, A. W.; Phillips, D. J. Chem. Phys. 1999, 111, 5999-6010.
71. Kang, T. J.; Jarzeba, W.; Barbara, P. F.; Fonseca, T. Chem. Phys. 1990, 149, 81.
72. Leatherdale, C. A.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. B 2001, 63, 165315.
73. Takagahara, T. J. Lumin. 1996, 70, 129.
74. Salvador, M. R.; Graham, M. W.; Scholes, G. D. J. Chem. Phys. 2006, 125, 184709.
75. Li, X.-Z.; Xia, J.-B. Phys. Rev. B 2002, 66, 115316.
76. Miller, J. R.; Calcaterra, L. T.; Closs, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3047-3049.
77. Mataga, N.; Chosrowjan, H.; Shibata, Y.; Yoshida, N.; Osuka, A.; Kikuzawa, T.; Okada, T. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12422.
78. Suppan, P. Top. Curr. Chem. 1992, 163, 95.
79. Rajh, T.; Micic, O. I.; Nozik, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11999-12003.
80. Swank, R. K. Phys. Rev. 1967, 153, 844-849.
81. Hush, N. S. Prog. Inorg. Chem. 1967, 8, 391.
82. Hush. N. S. Electrochim. Acta 1968, 13, 1005.
83. Chen, P.: Duesing, R.; Graf, D. K.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5850-5858.
84. Katz, N. E.; Mecklenburg, S. L.; Graff, D. K.; Chen. P.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8959-8961.
85. Omberg, K. M.; Chen, P.; Meyer, T. J.Adv. Chem. Phys. 1999, 106, 553-570.
86. Markel, F.; Ferris, N. S.; Gould. I. R.; Myers, A. B. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6208.
87. Myers, A. B. Chem. Phys. 1994, 780, 215-230.
88. Britt, B. M.; McHale, J. L.; Friedrich. D. M. J. Phys. Chem. 1995. 99, 6347-6355.
89. Levy, D.; Arnold, B. R. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8572-8578.
90. Kumar, S.; Nann, T. Chem. Commun. 2003, 2478-2479.
91. Mulliken, R. S. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 811-824.
92. Stratt, R. M.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12981-12996.
93. Small, D. W.; Matyushov, D. V.; Voth, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7470-7478.
94. Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1989, 93, 3078-3086.
95. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford University Press: New York, 1995.
96. Kubo, R.; Tomita, K. J. Phys. Soc. Jpn. 1954, 9, 888-919.
97. Fleming, G. R.; Cho, M. Annu. Rev. Phys. Chem. 1996, 47, 109.
98. Fleming, G. R.; Passino, S. A.; Nagasawa, Y. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 1998, 356, 389.
99. Salvador, M. R.; Hines, M. A.; Scholes, G. D. J. Chem. Phys. 2001, 118, 9380.
100. Kim, H.; Rossky, P.J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 8240-8247.
101. Kubo, R. Rep. Prog. Phys. 1966, 29, 255.
102. Gould, I. R.; Ege, D.; Moser, J. E.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4290-4301.
103. Kraus, R. M.; Lagoudakis, P. G.; Talapin, D. V.; Weller, H.; Lupton, J. M.; Feldmann, J. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 017401.
104. Gould, I. R.; Young, R. H.; Mueller, L. J.; Albrecht, A. C.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8188-8199.
105. Matyushov, D. V.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6485-6494.
106. Wynne, K.; Hochstrasser, R. M. Adv. Chem. Phys. 1999, 107, 263-309.
107. Yoshihara, K. Adv. Chem. Phys. 1999, 107, 371-402.
108. Cho, M.; Fleming, G. R. Adv. Chem. Phys. 1999, 107, 311-370.
109. Åkesson, E.; Johnson, A. E.; Levinger, N. E.; Walker, G. C.; DuBruil, T. P.; Barbara, P. F. J. Chem. Phys. 1992, 95, 7859.