Diameter-sorted SWCNT-porphyrin and SWCNT-phthalocyanine conjugates for light-energy harvesting

ChemPhysChem

Volumn 12, Issue 12, 2011, Pages 2266-2273

  Sandanayaka, Atula S D ^d,e   Subbaiyan, Navaneetha K ^a   Das, Sushanta K ^a   Chitta, Raghu ^a   Maligaspe, Eranda ^a   Hasobe, Taku ^f   Ito, Osamu ^b,c   D'Souza, Francis ^a  

^a WICHITA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b NATIONAL INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE   (Japan)

^c CarbonPhotoScience Lab   (Japan)

^d JAPAN ADVANCED INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Japan)

^e KEIO UNIVERSITY   (Japan)

^f JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

Author keywords

crown ethers; electron transfer; nanotubes; photoelectrochemistry; self assembly

Indexed keywords

BINDING ENERGY; CROWN ETHERS; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON TRANSITIONS; ENERGY GAP; ENERGY HARVESTING; NANOTUBES; PHOTOSENSITIZERS; PORPHYRINS; POSITIVE IONS; SELF ASSEMBLY; SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN); ZINC;

DONOR-ACCEPTOR CONJUGATES; ELECTRON TRANSFER; INCIDENT PHOTON-TO-CURRENT EFFICIENCIES; LIGHT ENERGY HARVESTING; PHOTO-ELECTROCHEMISTRY; PHOTO-INDUCED ELECTRON TRANSFER; PHOTOCURRENT GENERATIONS; TIME-RESOLVED EMISSIONS;

LIGHT;

EID: 80051737593     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201100377     Document Type: Article

References (77)

1. S. Iijima, Nature 1991, 354, 56-58
2. S. Iijima, T. Ichihashi, Nature 1993, 363, 603-605.
3. P. J. F. Harris, Carbon Nanotubes and Related Structures: New Materials for the Twenty-First Century, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2001
4. Carbon Nanotubes: Synthesis Structure and Applications (Eds.:, M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Ph. Avouris,), Springer Publishing, New York, 2001
5. S. Reich, C. Thomsen, J. Maultzsch, Carbon Nanotubes: Basic Concepts and Physical Properties, Wiley-VCH, Weinheim, 2004
6. S. Roth, D. Carroll, One-Dimensional Metals: Conjugated Polymers, Organic Crystals, Carbon Nanotubes, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2004
7. M. Meyyappan, Carbon Nanotubes, Science and Application, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2006
8. Handbook of Carbon Nanomaterials Vols 1 and 2 (Eds., F. D'Souza, K. M. Kadish,), World Scientific Publications, Singapore, 2011.
9. P. Avouris, Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1026-1034
10. Introduction to Nanotechnology, (Eds.:, C. P. Poole, F. J. Owens,), Wiley-Interscience, New York, 2003
11. Nanophysics and Nanotechnology: An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Ed.:, E. L. Wolf,), John Wiley & Sons, New York, 2004.
12. N. Hamada, S. Sawada, A. Oshiyama, Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 1579-1581
13. R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes, Imperial College Press, London, 1998.
14. M. J. O'Connell, S. M. Bachilo, C. B. Huffman, V. C. Moore, M. S. Strano, E. H. Haroz, K. L. Rialon, P. J. Boul, W. H. Noon, C. Kittrell, J. P. Ma, R. H. Hauge, R. B. Weisman, R. E. Smalley, Science 2002, 297, 593-596
15. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, A. Jorio, A. G. Souza Filho, R. Saito, Carbon 2002, 40, 2043-2061
16. M. Zheng, A. Jagota, M. S. Strano, A. P. Santos, P. Barone, S. G. Chou, B. A. Diner, M. S. Dresselhaus, R. S. McLean, G. B. Onoa, G. G. Samsonidze, E. D. Semke, M. Usrey, D. J. Walls, Science 2003, 302, 1545-1548
17. M. S. Strano, C. A. Dyke, M. L. Usrey, P. W. Barone, M. J. Allen, H. W. Shan, C. Kittrell, R. H. Hauge, J. M. Tour, R. E. Smalley, Science 2003, 301, 1519-1522.
18. S. M. Bachilo, L. Balzano, J. E. Herrera, F. Pompeo, D. E. Resasco, R. B. Weisman, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11186-11187
19. D. Chattopadhyay, I. Galeska, F. Papadimitrakopoulos, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3370-3375
20. M. S. Arnold, S. I. Stupp, M. C. Hersam, Nano Lett. 2005, 5, 713-718
21. K. H. An, J. S. Park, C. M. Yang, S. Y. Jeong, S. C. Lim, C. Kang, J. H. Son, M. S. Jeong, Y. H. Lee, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5196-5203
22. Y. Maeda, S. Kimura, M. Kanda, Y. Hirashima, T. Hasegawa, T. Wakahara, Y. Lian, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, T. Akasaka, J. Lu, X. Zhang, Z. Gao, T. Yu, S. Nagase, S. Kazaoui, N. Minami, T. Shimizu, H. Tokumoto, R. Saito, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10287-10290.
23. C. Ménard-Moyon, N. Izard, E. Doris, C. Mioskowski, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6552-6553
24. M. S. Arnold, A. A. Green, J. F. Hulvat, S. I. Stupp, M. C. Hersam, Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 60-65
25. M. C. Hersam, Nat. Nanotech. 2008, 3, 387-394
26. J. Y. Hwang, A. Nish, J. Doig, S. Douven, C. W. Chen, L. C. Chen, R. J. Nicholas, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3543-3553.
27. P. C. Collins, M. S. Arnold, P. Avouris, Science 2001, 292, 706-709
28. R. Krupke, F. Hennrich, H. V. Lohneyse, M. M. Kappes, Science 2003, 301, 344-347
29. G. Y. Zhang, P. F. Qi, X. R. Wang, Y. R. Lu, X. L. Li, R. Tu, S. Bangsaruntip, D. Mann, L. Zhang, H. J. Dai, Science 2006, 314, 974-977
30. H. Qiu, Y. Maeda, T. Akasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16529-16533.
31. M. Alvaro, P. Atienzar, P. De La Cruz, J. L. Delgado, V. Troiani, H. Garcia, F. Langa, A. Palkar, L. Echegoyen, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6626-6635
32. P. V. Kamat, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2834-2860
33. T. Umeyama, H. Imahori, Energy Environ. Sci. 2008, 1, 120-133
34. P. V. Kamat, G. C. Schatz, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15473-15475.
35. V. Sgobba, G. M. A. Rahman, D. M. Guldi, in Carbon Nanotubes in Electron Donor-Acceptor Nanocomposites, Chemistry of Carbon Nanotubes, (Ed.:, V. A. Basiuk,), American Scientific Publishers, Los Angeles, 2006
36. V. Sgobba, G. M. A. Rahman, C. Ehli, D. M. Guldi, in Fullerenes- Principles and Applications (Eds.:, F. Langa, J. F. Nierengarten,), RSC, Cambridge, 2007
37. J. L. Delgado, M. Á. Herranz, N. Martín, J. Mater. Chem. 2008, 18, 1417-1426
38. S. Fukuzumi, T. Kojima, J. Mater. Chem. 2008, 18, 1427-1439
39. R. Chitta, F. D'Souza, J. Mater. Chem. 2008, 18, 1440-1471
40. V. Sgobba, D. M. Guldi, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 165-184
41. F. D'Souza, O. Ito, Chem. Commun. 2009, 4913-4928
42. F. D'Souza, O. Ito, in Handbook of Porphyrin Science, Vol. 1 (Eds.:, K. M. Kadish, R. Guilard, K. M. Smith,), World Science Publishers, New Jersey, 2010, Chap. 4, pp. 307-437.
43. R. J. Chen, Y. Zhang, D. Wang, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3838-3839
44. T. J. Simmons, J. Bult, D. P. Hashim, R. J. Linhardt, P. M. Ajayan, ACS Nano 2009, 3, 865-870
45. F. D'Souza, A. S. D. Sandanayaka, O. Ito, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2586-2590
46. N. Karousis, N. Tagmatarchis, D. Tasis, Chem. Rev. 2010, 110, 5366-5397
47. T. Hasobe, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 44-57
48. G. Bottari, G. de La Torre, D. M. Guldi, T. Torres, Chem. Rev. 2010, DOI: 10.1021/cr900254z
49. J. Bartelmess, B. Ballesteros, G. de La Torre, D. Kiessling, S. Campidelli, M. Prato, T. Torres, D. M. Guldi, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16202-16211
50. C. Ehli, G. M. A. Rahman, N. Jux, D. Balbinot, D. M. Guldi, F. Paolucci, M. Marcaccio, D. Paolucci, M. Melle-Franco, F. Zerbeto, S. Campidelli, M. Prato, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11222.
51. E. Maligaspe, A. S. D. Sandanayaka, T. Hasobe, O. Ito, F. D'Souza, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8158-8164
52. A. S. D. Sandanayaka, E. Maligaspe, T. Hasobe, O. Ito, F. D'Souza, Chem. Commun. 2010, 46, 8749
53. S. K. Das, N. K. Subbaiyan, F. D'Souza, A. S. D. Sandanayaka, T. Hasobe, O. Ito, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 707.
54. F. D'Souza, A. S. D. Sandanayaka, O. Ito, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2586.
55. F. D'Souza, R. Chitta, A. S. D. Sandanayaka, N. K. Subbaiyan, L. D'Souza, Y. Araki, O. Ito, Chem. Eur. J. 2007, 13, 8277-8284.
56. J. E. Herrera, D. E. Resasco, Chem. Phys. Lett. 2003, 376, 302-309
57. J. E. Herrera, B. F. Pompeo, D. E. Resasco, J. Nanosci. Nanotechnol. 2003, 3, 133-138
58. A. Jorio, A. P. Santos, H. B. Ribeiro, C. Fantini, M. Souza, J. P. M. Vieira, C. A. Furtado, J. Jiang, R. Saito, L. Balzano, D. E. Resasco, M. A. Pimenta, Phys. Rev. B 2005, 72, 075207
59. F. Hennrich, R. Krupke, S. Lebedkin, K. Arnold, R. Fischer, D. E. Resasco, M. M. Kappes, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10567-10573.
60. R. B. Weisman, S. M. Bachilo, Nano Lett. 2003, 3, 1235-1238
61. Z. Luo, L. D. Pfefferle, G. L. Haller, F. Papadimitrakopoulos, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15511-15516.
62. K. M. Kadish, K. M. Smith, and, R. Guilard, Eds., The Porphyrin Handbook, Vol. 1-10, Academic Press, San Diego, 2000.
63. M. E. El-Khouly, O. Ito, P. M. Smith, F. D'Souza, J. Photochem. Photobiol. C 2004, 5, 79.
64. M. A. Herranz, C. Ehli, S. Campidelli, M. Gutierrez, G. L. Hug, K. Ohkubo, S. Fukuzumi, M. Prato, N. Martín, D. M. Guldi, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 66-73.
65. Y. Tanaka, Y. Hirana, Y. Niidome, K. Kato, S. Saito, N. Nakashima, Angew. Chem. 2009, 121, 7791-7795
66. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7655-7659.
67. L. Kavan, L. Dunsch, Electrochemistry of Carbon Nanotubes in Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis Structure, Properties and Applications, Vol. 111, Springer, Berlin, 2008
68. D. Paolucci, M. M. Franco, M. Iurlo, M. Marcaccio, M. Prato, F. Zerbetto, A. Penicaud, F. Paolucci, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7393-7399
69. C. Ehli, C. Oelsner, D. M. Guldi, A. Mateo-Alonso, M. Prato, C. Schmidt, C. Backes, F. Hauke, A. Hirsch, Nat. Chem. 2009, 1, 243-249.
70. D. Rehm, A. Weller, Isr. J. Chem. 1970, 8, 259-271
71. N. Mataga, H. Miyasaka, In Electron Transfer, Part 2 (Ed.:, J. Jortner and M. Bixon,), John Wiley & Sons, New York, 1999, pp. 431-496.
72. R. A. Marcus, N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265-322
73. R. A. Marcus, Angew. Chem. 1993, 105, 1161-1172
74. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1111-1121.
75. J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed., Springer, New York, 2006.
76. F. D'Souza, R. Chitta, S. Gadde, M. E. Zandler, A. L. McCarty, A. S. D. Sandanayaka, Y. Araki, O. Ito, Chem. Eur. J. 2005, 11, 4416-4428.
77. I. Bedja, S. Hotchandani, P. V. Kamat, J. Phys. Chem. 1994, 98, 4133-4139.