Interfacial electron transfer from CdSe/ZnS quantum dots to TiO2 nanoparticles: Size dependence at the single-molecule level

ChemPhysChem

Volumn 13, Issue 11, 2012, Pages 2711-2720

  Chang, Chun Li ^a,b   Tsai, Po Yu ^a,b   Chang, Yu Pin ^a,b   Lin, King Chuen ^a,b  

^a NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

^b INSTITUTE OF ATOMIC AND MOLECULAR SCIENCES   (Taiwan)

Author keywords

electron transfer; Marcus theory; nanoparticles; quantum dots; single molecule studies

Indexed keywords

CADMIUM COMPOUNDS; ELECTRON TRANSITIONS; FLUORESCENCE; II-VI SEMICONDUCTORS; MOLECULES; NANOCRYSTALS; NANOPARTICLES; RATE CONSTANTS; SELENIUM COMPOUNDS; SILICON COMPOUNDS; THIN FILMS; TIO2 NANOPARTICLES; TITANIUM DIOXIDE; ZINC COMPOUNDS;

CDSE/ZNS QUANTUM DOTS; ELECTRON TRANSFER; ELECTRON TRANSFER KINETICS; FLUORESCENCE INTENSITIES; FLUORESCENCE LIFETIMES; INTERFACIAL ELECTRON TRANSFER; MARCUS THEORY; SINGLE-MOLECULE STUDIES;

SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS;

EID: 84864415806     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201200037     Document Type: Article

References (72)

1. B. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737-740.
2. M. J. Grätzel, Photochem. Photobiol. C 2003, 4, 145-153.
3. M. Grätzel, Chem. Lett. 2005, 34, 8-13.
4. R. Plass, S. Pelet, J. Krueger, M. Grätzel, U. Bach, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7578-7580.
5. P. R. Yu, K. Zhu, A. G. Norman, S. Ferrere, A. J. Frank, A. Nozik, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25451-25454.
6. L. J. Diguna, Q. Shen, J. Kobayashi, T. Toyoda, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 023116.
7. H. Chang, Y. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 053503.
8. W. T. Sun, Y. Yu, H. Y. Pan, X. F. Gao, Q. Chen, L. M. Peng, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1124-1125.
9. J. M. Luther, M. Law, M. C. Beard, Q. Song, M. O. Reese, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, J. Nano Lett. 2008, 8, 3488-3492.
10. Y. Lee, Y. Lo, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 604-609.
11. J. J. Choi, Y.-F. Lim, M. B. Santiago-Berrios, M. Oh, B. R. Hyun, L. Sun, A. C. Bartnik, A. Goedhart, G. G. Malliaras, H. D. Abruna, F. W. Wise, T. Hanrath, Nano Lett. 2009, 9, 3749-3755.
12. S.-Q. Fan, B. Fang, J. H. Kim, J.-J. Kim, J.-S. Yu, J. Ko, J. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 063501.
13. T. Ju, R. L. Graham, G. Zhai, Y. W. Rodriguez, A. J. Breeze, L. Yang, G. B. Alers, S. A. Carter, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 043106.
14. D. R. Baker, P. V. Kamat, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 805-811.
15. I. Robel, V. Subramanian, M. Kuno, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2385-2393.
16. P. V. Kamat, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18737-18753.
17. I. Mora-Serõ, S. Giménez, F. Fabregat-Santiago, R. Gõmez, Q. Shen, T. Toyoda, J. Bisquert, J. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1848-1857.
18. J. B. Sambur, B. A. Parkinson, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2130-2131.
19. E. Martínez-Ferrero, I. Mora-Sero, J. Albero, S. Gimenez, J. Bisquert, E. Palomares, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2819-2821.
20. W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, X. G. Peng, Chem. Mater. 2003, 15, 2854-2860.
21. J. M. Luther, M. C. Beard, Q. Song, M. Law, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, Nano Lett. 2007, 7, 1779-1784.
22. S. J. Kim, W. J. Kim, Y. Sahoo, A. N. Cartwright, P. N. Prasad, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 031107.
23. J. B. Sambur, T. Novet, B. A. Parkinson, Science 2010, 330, 63-66.
24. A. J. Nozik, Physica E 2002, 14, 115-120.
25. S. Y. Jin, T. Q. Lian, Nano Lett. 2009, 9, 2448-2454.
26. D. F. Watson, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2299-2309.
27. H. C. Leventis, F. O'Mahony, J. Akhtar, M. Afzaal, P. O'Brien, S. A. Haque, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2743-2750.
28. M. Hamada, S. Nakanishi, T. Itoh, M. Ishikawa, V. Biju, ACS Nano 2010, 4, 4445-4454.
29. W. E. Moerner, D. P. Fromm, Rev. Sci. Instrum. 2003, 74, 3597-3619.
30. X. Michalet, S. Weiss, M. Jager, Chem. Rev. 2006, 106, 1785-1813.
31. X. S. Xie, R. C. Dunn, Science 1994, 265, 361-364.
32. M. F. Garcia-Parajo, G. M. J. Segers-Nolten, J. A. Veerman, J. Greve, N. F. van Hulst, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 7237-7242.
33. A. Gaiduk, R. Kuhnemuth, S. Felekyan, M. Antonik, W. Becker, V. Kudryavtsev, C. Sandhagen, C. A. M. Seidel, Microsc. Res. Tech. 2007, 70, 433-441.
34. W. T. Yip, D. H. Hu, J. Yu, D. A. Vanden Bout, P. F. Barbara, J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7564-7575.
35. J. A. Veerman, M. F. Garcia-Parajo, L. Kuipers, N. F. van Hulst, Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 2155-2158.
36. F. Köhn, J. Hofkens, R. Gronheid, M. van der Auweraer, F. C. De Schryver, J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4808-4814.
37. W. P. Ambrose, P. M. Goodwin, J. C. Martin, R. A. Keller, Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 160-163.
38. D. A. VandenBout, W. T. Yip, D. H. Hu, D. K. Fu, T. M. Swager, P. F. Barbara, Science 1997, 277, 1074-1077.
39. M. Cotlet, T. Vosch, S. Habuchi, T. Weil, K. Mullen, J. Hofkens, F. C. De Schryver, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9760-9768.
40. C. Flors, I. Oesterling, T. Schnitzler, E. Fron, G. Schweitzer, M. Sliwa, A. Herrmann, M. van der Auweraer, F. C. De Schryver, K. Mullen, J. Hofkens, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4861-4870.
41. F. Kulzer, S. Kummer, R. Matzke, C. Brauchle, T. Basche, Nature 1997, 387, 688-691.
42. H. P. Lu, X. S. Xie, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2753-2757.
43. M. W. Holman, R. C. Liu, D. M. Adams, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12649-12654.
44. V. Biju, M. Micic, D. H. Hu, H. P. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9374-9381.
45. M. W. Holman, D. M. Adams, ChemPhysChem 2004, 5, 1831-1836.
46. T. D. M. Bell, C. Pagba, M. Myahkostupov, J. Hofkens, P. Piotrowiak, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25314-25321.
47. K. Pettersson, J. Wiberg, T. Ljungdahl, J. Martensson, B. Albinsson, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 319-326.
48. D. Natelson, L. H. Yu, J. W. Ciszek, Z. K. Keane, J. M. Tour, Chem. Phys. 2006, 324, 267-275.
49. Y. M. Wang, X. F. Wang, S. K. Ghosh, H. P. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1479-1487.
50. L. J. Guo, Y. M. Wang, H. P. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1999-2004.
51. Y. J. Chen, H. Y. Tzeng, H. F. Fan, M. S. Chen, J. S. Huang, K. C. Lin, Langmuir 2010, 26, 9050-9060.
52. M. Kuno, D. P. Fromm, H. F. Hamann, A. Gallagher, D. J. Nesbitt, J. Chem. Phys. 2001, 115, 1028-1040.
53. M. Nirmal, B. O. Dabbousi, M. G. Bawendi, J. J. Macklin, J. K. Trautman, T. D. Harris, L. E. Brus, Nature 1996, 383, 802-804.
54. A. L. Efros, M. Rosen, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1110-1113.
55. M. Kuno, D. P. Fromm, H. F. Hamann, A. Gallagher, D. J. Nesbitt, J. Chem. Phys. 2000, 112, 3117-3120.
56. P. A. Frantsuzov, R. A. Marcus, Phys. Rev. B 2005, 72, 155321-10.
57. S. C. Cui, T. Tachikawa, M. Fujitsuka, T. Majima, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 19625-19634.
58. S. Y. Jin, J. C. Hsiang, H. M. Zhu, N. H. Song, R. M. Dickson, T. Q. Lian, Chem. Sci. 2010, 1, 519-526.
59. S. Y. Jin, N. H. Song, T. Q. Lian, ACS Nano 2010, 4, 1545-1552.
60. K. Tvrdy, P. A. Frantsuzov, P. V. Kamat, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 29-34.
61. B. O. Dabbousi, J. Rodriguez-Viejo, F. V. Mikulec, J. R. Heine, H. Mattoussi, R. Ober, K. F. Jensen, M. G. Bawendi, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9463-9475.
62. D. J. Norris, M. G. Bawandi, Phys. Rev. B 1996, 53, 16338-16346.
63. T. D. Krauss, J. J. Peterson, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1377-1382.
64. J. Tang, R. A. Marcus, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 107401.
65. J. Tang, R. A. Marcus, J. Chem. Phys. 2005, 123, 054704.
66. J. J. Peterson, D. J. Nesbitt, Nano Lett. 2009, 9, 338-345.
67. V. Veilleux, D. Lachance-Quirion, K. Dore, D. B. Landry, P. G. Charette, C. N. Allen, Nanotechnology 2010, 21, 134024-6.
68. F. D. Stefani, X. H. Zhong, W. Knoll, M. Y. Han, M. Kreiter, New J. Phys. 2005, 7, 197.
69. D. E. Gõmez, M. Califano, P. Mulvaney, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4989-5011.
70. T. Hartmann, V. I. Yudson, P. Reineker, J. Lumin. 2011, 131, 379-381.
71. C. X. She, N. A. Anderson, J. C. Guo, F. Liu, W. H. Goh, D. T. Chen, D. L. Mohler, Z. Q. Tian, J. T. Hupp, T. Q. Lian, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19345-19355.
72. A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4007-4015.