Light harvesting and energy transfer in multiporphyrin-modified cdse nanoparticles

ChemSusChem

Volumn 1, Issue 3, 2008, Pages 254-261

  Kang, Soonchul ^a   Yasuda, Masakazu ^b   Miyasaka, Hiroshi ^b   Hayashi, Hironobu ^a   Kawasaki, Mitsuo ^a   Umeyama, Tomokazu ^a   Matano, Yoshihiro ^a   Yoshida, Kaname ^a   Isoda, Seiji ^a   Imahori, Hiroshi ^a,c,d  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^b OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

^c KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^d KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

Donor acceptor systems; Energy transfer; Nanostructures; Photophysics; Porphyrinoids

Indexed keywords

CADMIUM COMPOUNDS; CHROMOPHORES; ENERGY TRANSFER; EXCITED STATES; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURES; NUCLEAR PHYSICS; PORPHYRINS; TOLUENE;

ALKANETHIOLS; CDSE; CDSE NANOPARTICLES; DONOR-ACCEPTOR SYSTEM; EFFICIENT ENERGY TRANSFER; EXCITED SINGLET STATE; LIGHT-HARVESTING; MULTIPORPHYRIN; PHOTOPHYSICS; PLACE-EXCHANGE REACTION; PORPHYRIN MOLECULES; PORPHYRINOIDS; SEMI-CONDUCTING NANOPARTICLES; SHARP CONTRAST; SILICA NANOPARTICLES; STEADY-STATE EMISSIONS;

CADMIUM ALLOYS;

CADMIUM DERIVATIVE; CADMIUM SELENIDE; METAL NANOPARTICLE; PORPHYRIN; SELENIUM DERIVATIVE;

ABSORPTION; ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRON TRANSPORT; ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE; LIGHT; PHOTOCHEMISTRY; SEMICONDUCTOR; SOLAR ENERGY; ULTRAVIOLET RADIATION;

ABSORPTION; CADMIUM COMPOUNDS; ELECTRON TRANSPORT; ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE; LIGHT; METAL NANOPARTICLES; PHOTOCHEMISTRY; PORPHYRINS; SELENIUM COMPOUNDS; SEMICONDUCTORS; SOLAR ENERGY; ULTRAVIOLET RAYS;

EID: 48849096177     PISSN: 18645631     EISSN: 1864564X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cssc.200700138     Document Type: Article

References (105)

1. a) Electron Transfer in Chemistry (Ed.: V. Balzani), Wiley-VCH, Weinheim, 2001
2. b) Molecular Devices and Machines, (Eds.: V. Balzani, M. Venturi, A. Credi), Wiley-VCH, Weinheim, 2003
3. c)Artificial Photosynthesis (Eds.: F. Anthony, F. Collings, C. Critchley), Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
4. a) M. R. Wasielewski, Chem. Rev. 1992, 92, 435
5. b) D. Gust, T. A. Moore, A. L. Moore, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40
6. c) D. Gust, T. A. Moore, A. L. Moore, Acc. Chem. Res. 1993, 26, 198
7. d) M. R. Wasielewski, J. Org. Chem. 2006, 71, 5051
8. e) P. V. Kamat, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2834
9. f) J. H. Alstrum-Acevedo, M. K. Brennaman, T.J. Meyer, Inorg. Chem. 2005, 44, 6802
10. g)J.-F. Nierengarten, G. Hadziioannou, N. Armaroli, Mater. Today 2001, 4, 16
11. h)J. L. Segura, N. Martin, D. M. Guldi, Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 31
12. i) N. Martin, L. Sanchez, M. A. Herranz, B. Illescas, D. M. Guldi, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1015.
13. a) K. Maruyama, A. Osuka, N. Mataga, Pure Appl. Chem. 1994, 66, 867
14. b) A. Osuka, N. Mataga, T. Okada, Pure Appl. Chem. 1997, 69, 797
15. c) H. Imahori, Y. Sakata, Adv. Mater. 1997, 9, 537
16. d) H. Imahori, Y. Sakata, Eur. J. Org. Chem. 1999, 2445
17. e) H. Imahori, Y. Mori, Y. Matano, J. Photochem. Photobiol. C 2003, 4, 51
18. f) H. Imahori, Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 1425
19. g)H. Imahori, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2007, 80, 621
20. h) I. Riedel, E. von Hauff, J. Parisi, N. Martin, F. Giacalone, V Dyakonov, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1979.
21. a) M. N. Paddon-Row, Acc. Chem. Res. 1994, 27, 18
22. b)J. W. Verhoeven, Adv. Chem. Phys. 1999, 106, 603
23. c) D. M. Guldi, Chem. Soc. Rev. 2002, 31, 22
24. d) F. J. M. Hoeben, P. Jonkeijm, E. W. Meijer, A. P. H. J. Schenning, Chem. Rev. 2005, 105, 1491
25. e) M. Gratzel, J. Photochem. Photobiol. A 2004, 164, 3.
26. a) A. Harriman, J.-P. Sauvage, Chem. Soc. Rev. 1996, 26, 41
27. b)M.-J. Blanco, M. C. Jimenez, J.-C. Chambron, V Heitz, M. Linke, J.-P. Sauvage, Chem. Soc. Rev. 1999, 28, 293
28. c) V Balzani, A. Juris, M. Venturi, S. Campagna, S. Serroni, Chem. Rev. 1996, 96, 759
29. d) L. Sun, L. Hammarstrçm, B. Akermark, S. Styring, Chem. Soc. Rev. 2001, 30, 36.
30. a) M. Z. Papiz, S. M. Prince, T. Howard, R. J. Cogdell, N. W. Isaacs, J. Mol. Biol. 2003, 326, 1523
31. b) R. E. Blankenship, Molecular Mechanisms of Photosynthesis, Blackwell Science, Oxford, 2002
32. c) A. R. Holzwarth, in Series on Photoconversion of Solar Energy (Eds.: M. D. Archer, J. Barber), Imperial College Press, UK, 2002, pp. 43-115
33. d)A. W. Roszak, T. D. Howard, J. Southall, A. T. Gardiner, C.J. Law, N. W. Isaacs, R.J. Cogdell, Science 2003, 302, 1969
34. e) G. S. Engel, T. R. Calhoun, E. L. Read, T. K. Ahn, T. Mancal, Y. C. Cheng, R. E. Blankenship, G. R. Fleming, Nature 2007, 446, 782.
35. a)T. S. Balaban, Acc. Chem. Res. 2005, 38, 612
36. b)C. C. You, R. Dobrawa, C. R. Saha-Mçller, F. Wurthner, Top. Curr. Chem. 2005, 258, 39
37. c) G. Calzaferri, M. Pauchard, H. Maas, S. Huber, A. Khatyr, T. Schaafsma, J. Mater. Chem. 2002, 12, 1
38. d) A. Adronov, J. M.J. Frechet, Chem. Commun. 2000, 1701
39. e) V Balzani, S. Campagna, G. Denti, A. Juris, S. Serroni, M. Venturi, Acc. Chem. Res. 1998, 31, 26
40. f) F. C. DeSchryver, T. Vosch, M. Cotlet, M, Van der Auweraer, K. Mullen, J. Hofkens, Acc. Chem. Res. 2005, 38, 514.
41. a) D. Kim, A. Osuka, Acc. Chem. Res. 2004, 37, 735
42. b)Y Nakamura, N. Aratani, A. Osuka, Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 831
43. c) M. S. Choi, T. Yamazaki, I. Yamazaki, T. Aida, Angew. Chem. 2004, 116, 152
44. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 150
45. d) H. Imahori, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6130
46. e) A. Satake, Y. Kobuke, Tetrahedron 2005, 61, 13.
47. a) H. L. Anderson, Chem. Commun. 1999, 2323
48. b)J. Larsen, B. Bruggemann, T. Polivka, V Sunderstrçm, E. Akesson, J. Sly, M. J. Crossley, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10654
49. c) A. K. Burrell, D. L. Officer, P. G. Pleiger, D. C. W. Reid, Chem. Rev. 2001, 101, 2751.
50. a)V. S. Y. Lin, S. G. Dimagno, M.J. Therien, Science 1994, 264, 1105
51. b) M. R. Benites, T. E. Johnson, S. Weghorn, L. Yu, P. D. Rao, J. R. Diers, S. I. Yang, C. Kirmaier, D. F. Bocian, D. Holten, J. S. Lindsey, J. Mater. Chem. 2002, 12, 65
52. c) K. Susumu, M. J. Therien, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8550
53. d) D. Holten, D. F. Bocian, J. S. Lindsey, Acc. Chem. Res. 2002, 35, 57.
54. a) H. Imahori, M. Arimura, T. Hanada, Y. Nishimura, I. Yamazaki, Y. Sakata, S. Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 335
55. b) H. Imahori, S. Fukuzumi, Adv. Mater. 2001, 13, 1197
56. c) H. Imahori, Y. Kashiwagi, T. Hanada, Y. Endo, Y. Nishimura, I. Yamazaki, S. Fukuzumi, J. Mater. Chem. 2003, 13, 2890
57. d) H. Imahori, Y. Kashiwagi, Y. Endo, T. Hanada, Y. Nishimura, I. Ya-mazaki, Y. Araki, O. Ito, S. Fukuzumi, Langmuir 2004, 20, 73
58. e) H. Imahori, S. Fukuzumi, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 525.
59. S. Fukuzumi, Y. Endo, Y. Kashiwagi, Y. Araki, O. Ito, H. Imahori, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11979.
60. a) T. Hasobe, H. Imahori, S. Fukuzumi, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14962
61. b) T. Hasobe, H. Imahori, P. V. Kamat, T. K. Ahn, S. K. Kim, D. Kim, A. Fujimoto, T. Hirakawa, S. Fukuzumi, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1216
62. c) H. Imahori, A. Fujimoto, S. Kang, H. Hotta, K. Yoshida, T. Umeyama, Y. Matano, S. Isoda, Adv. Mater. 2005, 17, 1727
63. d) H. Imahori, A. Fujimoto, S. Kang, H. Hotta, K. Yoshida, T. Umeyama, Y. Matano, S. Isoda, M. Isosomppi, N. V. Tkachenko, H. Lemmetyinen, Chem. Eur. J. 2005, 11, 7265
64. e) H. Imahori, A. Fujimoto, S. Kang, H. Hotta, K. Yoshida, T. Umeyama, Y. Matano, S. Isoda, Tetrahedron 2006, 62, 1955
65. f) H. Imahori, J. Mater. Chem. 2007, 17, 31.
66. a) H. Imahori, K. Mitamura, T. Umeyama, K. Hosomizu, Y. Matano, K. Yoshida, S. Isoda, Chem. Commun. 2006, 406
67. b) H. Imahori, K. Mitamura, Y. Shibano, T. Umeyama, Y. Matano, K. Yoshida, S. Isoda, Y. Araki, O. Ito, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 11399.
68. Nanoparticles (Ed.: G. Schmid), Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
69. a) A. P. Alivisatos, Science 1996, 271, 933
70. b) E. Klarreich, Nature 2001, 413, 450
71. c) A. P. Alivisatos, Nat. Biotechnol. 2004, 22, 47.
72. a) J. K. Jaiswall, H. Mattoussi, J. M. Mauro, S. M. Simon, Nat. Biotechnol. 2003, 21, 47
73. b) A. R. Clapp, I. L. Medintz, J. M. Mauro, B. R. Fisher, M. G. Bawendi, H. Mattoussi, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 301
74. c) I. Medintz, H. Uyeda, E. Goldman, H. Mattoussi, Nat. Mater. 2005, 4, 435.
75. a) X. Gao, Y. Cui, R. M. Levenson, L. W. K. Chung, S. Nie, Nat. Biotechnol. 2004, 22, 969
76. b) P. K. Chattopadhyay, D. A. Price, T. F. Harper, M. R. Betts, J. Yu. E. Gostick, S. P. Perfetto, P. Goepfert, R. A. Koup, S. C. De Rosa, M. P. Bruchez, M. Roederer, Nat. Med. 2006, 12, 972.
77. a) A. C. S. Samia, X. Chen, C. Burda, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15736
78. b) R. Bakalova, Z. Ohba, Z. Zhelev, M. Ishikawa, Y. Baba, Nat. Biotechnol. 2004, 22, 1360.
79. A. R. Clapp, I. L. Medintz, H. Mattousssi, ChemPhysChem 2006, 7, 47.
80. I. Roy, T. Y. Ohulchanskyy, H. E. Pudavar, E. J. Bergey, A. R. Oseroff, J. Morgan, T. J. Dougherty, P. N. Prasad, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7860.
81. E. Zenkevich, F. Cichos, A. Shulga, E. P. Petrov, T. Blaudeck, C. von Borczyskowski, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8679.
82. a) O. Schmelz, A. Mews, T. Basche, A. Hermann, K. Mullen, Langmuir 2001, 17, 2861
83. b) I. Robel, V. Subramanian, M. Kuno, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2385
84. c) L. Sheeney-Haj-Ichia, B. Basnar, I. Willner, Angew. Chem. 2005, 117, 80
85. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 78
86. d) S. Dayal, Y. Lou, A. C. S. Samia, J. C. Berlin, M. E. Kenney, C. Burda, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13974.
87. a)S. L. Cumberland, K. M. Hanif, A. Javier, G. A. Khitrov, G. F. Strouse, S. M. Woessner, C. S. Yun, Chem. Mater. 2002, 14, 1576
88. b) M. G. Berrettini, G. Braun, J. G. Hu, G. F. Strouse, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7063.
89. a) H. Imahori, K. Hagiwara, M. Aoki, T. Akiyama, S. Taniguchi, T. Okada, M. Shirakawa, Y. Sakata, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11771
90. b) H. Imahori, H. Norieda, Y. Nishimura, I. Yamazaki, K. Higuchi, N. Kato, T. Motohiro, H. Yamada, K. Tamaki, M. Arimura, Y. Sakata, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1253.
91. W. W. Yu, L. Qu, W. Guo, X. Peng, Chem. Mater. 2003, 15, 2854.
92. K. Heister, M. Zharnikov, M. Grunze, L. S. O. Johansson, A. Ulman, Langmuir 2001, 17, 8.
93. a) J. E. Bowen Katari, V. L. Colvin, A. P. Alivisatos, J. Phys. Chem. 1994, 98, 4109
94. b)X. Peng, M. C. Schlamp, A. V. Kadavanich, A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7019.
95. a) J. Aldana, Y. A. Wang, X. Peng, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8844
96. b) R. Jose, N. U. Zhanpeisov, H. Fukumura, Y. Baba, M. Ishikawa, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 629.
97. a)S. K. Haram, B. M. Quinn, A.J. Bard, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8860
98. b)Y. Bae, N. Myung, A.J. Bard, Nano. Lett. 2004, 4, 1153
99. c) E. Kucur, J. Riegler, G. A. Urban, T. Nann, J. Chem. Phys. 2004, 120, 1500.
100. Similar voltammetric behavior was reported by other groups: a) E. Kucur, J. Riegler, G. A. Urban, T. Nann, J. Chem. Phys. 2003, 119, 2333
101. b) S. K. Poznyak, N. P. Osipovich, A. Shavel, D. M. Talapin, M. Gao, A. Eychmuller, N. Gaponik, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1094
102. c)Y. Bae, N. Myung, A.J. Bard, Nano. Lett. 2004, 4, 1153.
103. S. Barazzouk, P. V. Kamat, S. Hotchaandani, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 716.
104. I. G. Dance, A. Choy, M. L. Scudder, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 6285.
105. W. E. Farneth, N. Herron, Y. Wang, Chem. Mater. 1992, 4, 916.