Orientation and order of xanthene dyes in the one-dimensional channels of zeolite L: Bridging the gap between experimental data and molecular behavior

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 31, 2012, Pages 16784-16799

  Fois, Ettore ^a   Tabacchi, Gloria ^a   Calzaferri, Gion ^b  

^a UNIVERSITY OF INSUBRIA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF BERN   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATIONIC DYES; CHANNEL AXIS; COSOLVENTS; DRY CONDITION; DYE MOLECULE; EXPERIMENTAL DATA; HOST-GUESTS; MOLECULAR BEHAVIOR; MOLECULAR FLEXIBILITY; NANO CHANNELS; ONE-DIMENSIONAL CHANNELS; SUPRAMOLECULAR ORGANIZATIONS; THEORETICAL MODELING; VECTOR SUM; XANTHENE DYES; ZEOLITE L;

MOLECULES; OPTICAL DATA STORAGE; OPTICAL MICROSCOPY; POPULATION STATISTICS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

MOLECULAR ORIENTATION;

EID: 84865026366     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp304962w     Document Type: Article

References (117)

1. Marlow, F.; Caro, J.; Werner, L.; Kornatowski, J.; Dähne, S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11286-11290
2. Caro, J.; Marlow, F.; Wübbenhorst, M. Adv. Mater. 1994, 6, 413-416
3. Host-Guest Systems based on Nanoporous Crystals; Laeri, F.; Schüth, F.; Simon, U.; Wark, M., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2003.
4. Hisaki, I.; Murai, T.; Yabuguchi, H.; Shigemitsu, H.; Tohnai, N.; Miyata, M. Crys. Growth Des. 2011, 11, 4652-4659
5. Garo, F.; Häner, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 916-919
6. Maggini, L; Bonifazi, D. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 211-241
7. Schulz-Ekloff, G.; Wöhrle, D.; van Duffel, B.; Schoonheydt, R. A. Microporous Mesoporous Mater. 2002, 51, 91-138
8. Bein, T. In Studies in Surface Science and Catalysis, Vol. 168: Introduction to Zeolite Science and Practice, 3 rd ed.; Cejka, J.; van Bekkum, H.; Corma, A.; Schüth, F., Eds.; Elsevier, Amsterdam, 2007; pp 611-657.
9. Devaux, A.; Cucinotta, F.; Kehr, S.; De Cola, L. In Functional supramolecular architectures for organic electronics and nanotechnology; Samori, P.; Cacialli, F., Eds.; Wiley: New York, 2011; Vol. 1, pp 283-342.
10. Calzaferri, G.; Huber, S.; Maas, H.; Minkowski, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3732-3758
11. Calzaferri, G.; Pauchard, M.; Maas, H.; Huber, S.; Khatyr, A.; Schaafsma, T. J. Mater. Chem. 2002, 12, 1-13
12. Pauchard, M.; Devaux, A.; Calzaferri, G. Chem.-Eur. J. 2000, 6, 3456-3470
13. Sung Kim, H.; Lee, S. M.; Ha, K.; Jung, C.; Lee, Y.-J.; Chun, Y. S.; Kim, D.; Rhee, B. K.; Yoon, K. B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 673-682
14. Kim, H. S.; Sohn, K. W.; Jeon, Y.; Min, H.; Kim, D.; Yoon, K. B. Adv. Mater. 2007, 19, 260-263
15. Roeffaers, M. B. J.; Ameloot, R.; Baruah, M.; Uji-i, H.; Bulut, M.; De Cremer, G.; Müller, U.; Jacobs, P. A.; Hofkens, J.; Sels, B. F.; De Vos, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5763-5772
16. van der Veen, M. A.; Valev, V. K.; Verbiest, T.; De Vos, D. E. Langmuir 2009, 25, 4256-4261
17. Inagaki, S.; Ohtani, O.; Goto, Y.; Okamoto, K.; Ikai, M; Yamanaka, K.; Tani, T.; Okada, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4042-4046
18. Gartmann, N.; Brühwiler, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 6354-6356
19. Pham, T. C. T.; Kim, H. S.; Yoon, K. B. Science 2011, 334, 1533-1538
20. Calzaferri, G. Langmuir 2012, 28, 6216-6231
21. Brühwiler, D.; Calzaferri, G.; Torres, T.; Ramm, J. H.; Gartmann, N.; Dieu, L.-Q.; López-Duarte, I.; Martinez-Diaz, M. J. Mater. Chem. 2009, 19, 8040-8067
22. Langley, P. J.; Hulliger, J. Chem. Soc. Rev. 1999, 28, 279-291
23. Chizhik, A. M.; Berger, R.; Chizhik, A. I.; Lyubimtsev, A.; Viani, L.; Cornil, J.; Bär, S.; Hanack, M.; Hulliger, J.; Meixner, A. J.; Egelhaaf, H.-J.; Gierschner, J. Chem. Mater. 2011, 23, 1088-1090
24. Winkler, R.; Berger, R.; Manca, M.; Hulliger, J.; Weber, E.; Loi, M. A.; Botta, C. ChemPhysChem 2012, 13, 96-98
25. Ramamurthy, V.; Inoue, Y. Supramolecular Photochemistry; Wiley & Sons: New York, 2011; ISBN-13: 978-0-470-23053-4.
26. Freitag, M.; Galoppini, E. Energy Environ. Sci 2011, 4, 2482-2494
27. Babu, S. S.; Kartha, K. K.; Ajayagosh, A. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3413-3424
28. Albuquerque, R. Q.; Hofmann, C. C.; Köhler, J.; Köhler, A. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 8063-8070
29. Woerdemann, M.; Gläsener, S.; Hörner, F.; Devaux, A.; De Cola, L.; Denz, C. Adv. Mater. 2010, 22, 4176-4179
30. Guerrero-Martinez, A.; Fibikar, S.; Pastoriza-Santos, I.; Liz-Marz, L. M.; De Cola, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1266-1770
31. Hashimoto, S.; Hagiri, M.; Matsubara, N.; Tobita, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 5043-5051
32. Hashimoto, S.; Uehara, K.; Sogawa, K.; Takada, M.; Fukumura, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1451-1558
33. Hashimoto, S.; Yamaji, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 3124-3130
34. Hashimoto, S.; Samata, K.; Shoji, T.; Taira, N.; Tomita, T.; Matsuo, S. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 117, 220-227
35. Hashimoto, S. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 509-519
36. Ding, Y.; Wang, Y.; Li, Y.; Cao, P.; Ren, T. Photochem. Photobiol. Sci 2011, 10, 543-547
37. Wang, Y.; Yue, Y.; Li, H.; Zhao, Q.; Fang, Y.; Cao, P. Photochem.Photobiol. Sci 2011, 10, 128-132
38. Mech, A.; Monguzzi, A.; Cucinotta, F.; Meinardi, F.; Mezyk, J.; De Cola, L.; Tubino, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 5605-5609
39. Li, H.; Cheng, W.; Wang, Y.; Liu, B.; Zhang, W.; Zhang, H. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 2125-2130
40. Vohra, V.; Calzaferri, G.; Destri, S.; Pasini, M.; Porzio, W.; Botta, C. ACS Nano 2010, 4, 1409-1416
41. Vohra, V.; Bolognesi, A.; Calzaferri, G.; Botta, C. Langmuir 2010, 26, 1590-1593
42. López-Duarte, I.; Dieu, L.-Q.; Dolamic, I.; Martínez- Díaz, M. V.; Torres, T.; Calzaferri, G.; Brühwiler, D. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 1855-1862
43. Albuquerque, R. Q.; Calzaferri, G. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 8939-8952
44. Tsotsalas, M. M.; Kopka, K.; Luppi, G.; Wagner, S.; Law, M. P.; Schäfers, M.; De Cola, L. ACS Nano 2010, 4, 342-348
45. Li, Z.; Luppi, G.; Geiger, A.; Josel, H.-P.; De Cola, L. Small 2011, 7, 3193-3201
46. El-Gindi, J.; Benson, K.; De Cola, L.; Galla, H.-J.; Kehr, N. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 3716-3720
47. Calzaferri, G.; Lutkouskaya, K. Photochem. Photobiol. Sci. 2008, 7, 879-910
48. Calzaferri, G.; Devaux, A. In Supramolecular Photochemistry; Ramamurthy, V.; Inoue, Y., Eds.; Wiley & Sons: New York, 2011; ISBN-13: 978-0-470-23053-4.
49. Wang, Y.; Li, H.; Feng, Y.; Zhang, H.; Calzaferri, G.; Ren, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1434-1438
50. Cao, P.; Li, H.; Zhang, P.; Calzaferri, G. Langmuir 2011, 27, 12614-12620
51. Calzaferri, G.; Méallet-Renault, R.; Brühwiler, D.; Pansu, R.; Dolamic, I.; Dienel, T.; Adler, P.; Li, H.; Kunzmann, A. ChemPhysChem 2011, 12, 580-594
52. Davydov, A. S. Usp. Fiz. Nauk 1964, 82, 393-448
53. Kasha, M.; Rawls, H. R.; El-Bayoumi, M. A. Pure Appl. Chem. 1965, 11, 371-392
54. Busby, M.; Blum, C.; Tibben, M.; Fibikar, S.; Calzaferri, G.; Subramaniam, V.; De Cola, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10970-10976
55. Busby, M.; Devaux, A.; Blum, Ch.; Subramaniam, V.; Calzaferri, G.; De Cola, L. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 5974-5988
56. Calzaferri, G.; Brühwiler, D.; Meng, T.; Dieu, L.-Q.; Malinovskii, V. L.; Häner, R. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 11289-11299
57. Hennessy, B.; Megelski, S.; Marcolli, C.; Shklover, V.; Bärlocher, Ch.; Calzaferri, G. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3340-3351
58. Megelski, S.; Lieb, A.; Pauchard, M.; Drechsler, A.; Glaus, S.; Debus, C.; Meixner, A. J.; Calzaferri, G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 25-35
59. Pauchard, M.; Huber, S.; Méallet-Renault, R.; Maas, H.; Pansu, R.; Calzaferri, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2839-2842
60. Gasecka, A.; Dieu, L.-Q.; Brühwiler, D.; Brasselet, S. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 4192-4198
61. Hashimoto, S.; Samata, K.; Shoji, T.; Taira, N.; Tomita, T.; Matsuo, S. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 117, 220-227
62. Lee, J. S. Bull. Korean Chem. Soc. 2010, 31, 2190-2194
63. Blum, C.; Cesa, Y.; Escalante, M.; Subramaniam, V. J. R. Soc. Interface 2009, 6, S35-S43
64. Domke, K. F.; Day, J. P. R.; Rago, G.; Riemer, T. A.; Kox, M. H. F.; Weckhuysen, B. M.; Bonn, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1343-1347
65. Breck, D. W. Zeolite Molecular Sieves; John Wiley & Sons: New York, 1974.
66. Baerlocher, Ch.; Meier, W. M.; Olson, D. H. Atlas of Zeolite Framework Types, 5 th ed.; Elsevier: Amsterdam, 2001.
67. International Zeolite Association, http://www.iza-structure.org.
68. Ohsuna, T.; Slater, B.; Gao, F.; Yu, J.; Sakamoto, Y.; Zhu, G.; Terasaki, O.; Vaughan, D. E.; Qiu, S.; Catlow, C. R. Chem.-Eur. J. 2004, 10, 5031-5040
69. Zabala Ruiz, A.; Brühwiler, D.; Ban, T.; Calzaferri, G. Monatsh. Chem. 2005, 136, 77-89
70. Brent, R.; Anderson, M. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5327-5330
71. Megelski, S.; Calzaferri, G. Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 277-286
72. Jung, C.; Hellriegel, C.; Platschek, B.; Wöhrle, D.; Bein, T.; Michaelis, J.; Bräuchle, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5570-5579
73. Fois, E.; Tabacchi, G.; Calzaferri, G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10572-10579
74. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
75. Newsam, J. M. J. Phys. Chem. 1989, 93, 7689-7694
76. Barrer, R. M.; Villiger, H. Z. Kristallogr. 1969, 128, 352-370
77. Artioli, G.; Kvick, Å. Eur. J. Mineral. 1990, 2, 749-759
78. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1990, 41, 7892-7895
79. Kleinman, L.; Bylander, D. M. Phys. Rev. Lett. 1982, 48, 1425-1428
80. Hamman, D. R.; Schlüter, M.; Chiang, C. Phys. Rev. Lett. 1979, 43, 1494-1497
81. Troullier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1993, 43, 1991
82. Gamba, A.; Tabacchi, G.; Fois, E. J. Phys. Chem A 2009, 113, 15006-15015
83. Tilocca, A.; Fois, E. J. Phys. Chem C 2009, 113, 8683-8687
84. Fois, E.; Tabacchi, G.; Barreca, D.; Gasparotto, A.; Tondello, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1944-1948
85. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471-2475
86. Marx, D.; Hutter, J. Ab Initio Molecular Dynamics; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2009.
87. CPMD code; MPI für Festkörperforschung: Stuttgart, Germany; IBM Zürich Research Laboratory: Zürich, Switzerland, 1990-2012; www.cpmd.org.
88. Frank, I.; Hutter, J.; Marx, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4060-4070
89. Fois, E.; Gamba, A.; Medici, C.; Tabacchi, G. ChemPhysChem 2005, 6, 1917-1922
90. Frisch, M. J.. Gaussian 09, Revision D.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
91. Coudert, F.-X.; Cailliez, F.; Vuilleumier, R.; Fuchs, A. H.; Boutin, A. Faraday Discuss. 2009, 141, 377-398
92. Trudu, F.; Tabacchi, G.; Gamba, A.; Fois, E. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 15394-15401
93. Fois, E.; Gamba, A.; Trudu, F.; Tabacchi, G. Il Nuovo Cimento 2008, 123B, 1567-1474
94. Trudu, F.; Tabacchi, G.; Gamba, A.; Fois, E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 11626-11637
95. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G. ChemPhysChem 2008, 9, 538-543
96. Spanò, E.; Tabacchi, G.; Gamba, A.; Fois, E. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21651-21661
97. Fois, E.; Gamba, A.; Spanò, E.; Tabacchi, G. J. Mol. Struct. 2003, 644, 55-66
98. Tabacchi, G.; Gamba, A.; Fois, E. Intracage Chemistry in Zeolitic Systems: The Car-Parrinello Approach. In Quantum Chemical Calculations of Surfaces and Interfaces of Materials; Basiuk, V. A.; Ugliengo, P., Eds.; American Scientific Publishers: Stevenson Ranch, CA, 2009; pp 65-87; ISBN/ISSN: 1-58883-138-8.
99. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 3012-3016
100. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 4158-4163
101. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G.; Arletti, R.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. Stud. Surf. Sci. Catal. 2005, 155, 271-280
102. Quartieri, S.; Sani, A; Vezzalini, G.; Galli, E.; Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G. Microporous Mesoporous Mater. 1999, 30, 77-87
103. Fois, E.; Tabacchi, G.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. J. Chem. Phys. 1999, 111, 355-359
104. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G.; Ferro, O.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. Stud. Surf. Sci. Catal. 2002, 142, 1877-1884
105. Ferro, O.; Quartieri, S.; Vezzalini, G.; Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G. Am. Mineral. 2002, 87, 1415-1425
106. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G. ChemPhysChem 2005, 6, 1237-1239
107. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G.; Arletti, R.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. Am. Mineral. 2005, 90, 28-35
108. Tabacchi, G.; Gianotti, E.; Fois, E.; Martra, G.; Marchese, L.; Coluccia, S.; Gamba, A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4946-4955
109. Betti, C.; Fois, E.; Mazzuccato, E.; Medici, C.; Quartieri, S.; Tabacchi, G.; Vezzalini, G.; Dmitriev, V. Microporous Mesoporous Mater. 2007, 103, 190-209
110. Fois, E.; Gamba, A.; Medici, C.; Tabacchi, G.; Quartieri, S.; Mazzuccato, E.; Arletti, R.; Vezzalini, G.; Dmitriev, V. Microporous Mesoporous Mater. 2008, 115, 267-280
111. Scholes, G. D.; Jordanides, X. J.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1640-1651
112. Pfenniger, M.; Calzaferri, G. ChemPhysChem 2000, 1, 211-217
113. Carter, E. A.; Ciccotti, G.; Hynes, J. T.; Kapral, R. Chem. Phys. Lett. 1989, 156, 472-477
114. Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 1-6
115. Ceriani, C.; Fois, E.; Gamba, A.; Tabacchi, G.; Ferro, O.; Quartieri, S.; Vezzalini, G. Am. Mineral. 2004, 89, 102-109
116. Tabacchi, G.; Zucchini, D.; Caprini, G.; Gamba, A.; Lederer, F.; Vanoni, M. A.; Fois, E. FEBS J. 2009, 276, 2368-2380
117. Barreca, D.; Fois, E.; Gasparotto, A.; Seraglia, R.; Tondello, E.; Tabacchi, G. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 10864-10870