In situ studies of photoluminescence quenching and photocurrent yield in quantum dot sensitized single crystal TiO 2 and ZnO electrodes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 39, 2012, Pages 21069-21076

  Shepherd, Douglas P ^a,b   Sambur, Justin B ^b,c,d   Liang, Yong Qi ^c   Parkinson, Bruce A ^c   Van Orden, Alan ^b  

^a CENTER FOR NONLINEAR STUDIES   (United States)

^b Veterinary Dentistry and Oral Surgery   (United States)

^c UNIVERSITY OF WYOMING   (United States)

^d Cornell University ^*  (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

11-MERCAPTOUNDECANOIC ACID; 3-MERCAPTOPROPIONIC ACID; ATOMIC FORCE MICROSCOPE (AFM); CAPPING LIGANDS; CDSE QUANTUM DOTS; ELECTRON TRANSFER; ELECTRON TRANSFER RATES; EXTERNAL CURRENTS; FLUORESCENCE DECAY TIME; FLUORESCENCE INTENSITIES; IN-SITU STUDY; LIQUID JUNCTIONS; OPTICAL MEASUREMENT; OPTICAL TECHNIQUE; PHOTOCURRENT MEASUREMENT; PHOTOCURRENT SPECTROSCOPY; PHOTOELECTRODE; PHOTOLUMINESCENCE DECAY; PHOTOLUMINESCENCE QUENCHING; PHOTORESPONSES; SUBSTRATE SURFACE; TIME-CORRELATED SINGLE PHOTON COUNTING; TIO; ZNO; ZNO ELECTRODES; ZNO SUBSTRATE;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CADMIUM COMPOUNDS; DECAY (ORGANIC); ELECTRON INJECTION; ELECTRON TRANSITIONS; FLUORESCENCE; LIGANDS; OPTICAL DATA PROCESSING; PHOTOCURRENTS; PHOTOLUMINESCENCE; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SEMICONDUCTOR QUANTUM WELLS; TITANIUM DIOXIDE; ZINC OXIDE;

SINGLE CRYSTALS;

EID: 84867179823     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp306255g     Document Type: Article

References (83)

1. Reiss, P.; Protiere, M.; Li, L. Small 2009, 5, 154-168
2. Michalet, X.; Pinaud, F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; Doose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu, A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Science 2005, 307, 538-544
3. Medintz, I. L.; Uyeda, H. T.; Goldman, E. R.; Mattoussi, H. Nat. Mater. 2005, 4, 435-446
4. Alivisatos, A. P.; Gu, W.; Larabell, C. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2005, 7, 55-76
5. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18737-18753
6. Hodes, G. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17778-17787
7. Johnston, K. W.; Pattantyus-Abraham, A. G.; Clifford, J. P.; Myrskog, S. H.; Hoogland, S.; Shukla, H.; Klem, E. J. D.; Levina, L.; Sargent, E. H. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 122111
8. Nozik, A. J.; Beard, M. C.; Luther, J. M.; Law, M.; Ellingson, R. J.; Johnson, J. C. Chem. Rev. 2010, 110, 6873-6890
9. Ekimov, A. I.; Efros, A. L.; Onushchenko, A. A. Solid State Commun. 1993, 88, 947-950
10. Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 933-937
11. Burda, C.; Chen, X.; Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. Chem. Rev. 2005, 105, 1025-1102
12. Aldana, J.; Wang, Y. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8844-8850
13. Aldana, J.; Lavelle, N.; Wang, Y.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2496-2504
14. Nozik, A. J. Chem. Phys. Lett. 2008, 457, 3-11
15. Sambur, J. B.; Novet, T.; Parkinson, B. A. Science 2010, 330, 63-66
16. Semonin, O. E.; Luther, J. M.; Choi, S.; Chen, H.-Y.; Gao, J.; Nozik, A. J.; Beard, M. C. Science 2011, 334, 1530-1533
17. Gur, I.; Fromer, N. A.; Geier, M. L.; Alivisatos, A. P. Science 2005, 310, 462-465
18. Luther, J. M.; Law, M.; Beard, M. C.; Song, Q.; Reese, M. O.; Ellingson, R. J.; Nozik, A. J. Nano Lett. 2008, 8, 3488-3492
19. Leschkies, K. S.; Beatty, T. J.; Kang, M. S.; Norris, D. J.; Aydil, E. S. ACS Nano 2009, 3, 3638-3648
20. Luther, J. M.; J., G.; Lloyd, M. T.; Semonin, O. E.; Beard, M. C.; Nozik, A. J. Adv. Mater. 2010, 22, 3704-3707
21. Pattantyus-Abraham, A. G.; Kramer, I. J.; Barkhouse, A. R.; Wang, X.; Konstantatos, G.; Debnath, R.; Levina, L.; Raabe, I.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M.; Sargent, E. H. ACS Nano 2010, 4, 3374-3380
22. Gao, J.; Luther, J. M.; Semonin, O. E.; Ellingson, R. J.; Nozik, A. J.; Beard, M. C. Nano Lett. 2011, 11, 1002-1008
23. Plass, R.; Pelet, S.; Krueger, J.; Gratzel, M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7578-7580
24. Gur, I.; Fromer, N. A.; Chen, C.-P.; Kanaras, A. G.; Alivisatos, A. P. Nano Lett. 2007, 7, 409-414
25. Zhou, Y.; Riehle, F. S.; Yuan, Y.; Schleiermacher, H.-F.; Niggeman, M.; Urban, G. A.; Kruger, M. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 013304
26. Lokteva, I.; Radychev, N.; Witt, F.; Borchert, H.; Parisi, J.; Kolny-Olesiak, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12784-12791
27. Martinez-Ferrero, E.; Albero, J.; Palomares, E. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3039-3045
28. Zaban, A.; Micic, O. I.; Gregg, B. A.; Nozik, A. J. Langmuir 1998, 14, 3153-3156
29. Shen, Q.; Arae, D.; Toyoda, T. J. Photochem. Photobiol. A 2004, 164, 75-80
30. Niitsoo, O.; Sarkar, S. K.; Pejoux, C.; Ruhle, S.; Cahen, D.; Hodes, G. J. Photochem. Photobiol. A 2006, 181, 306-313
31. Yu, P.; Zhu, K.; Norman, A. G.; Ferrere, S.; Frank, A. J.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25451-25454
32. Mora-Sero, I.; Bisquert, J.; Dittrich, T.; Belaidi, A.; Susha, A. S.; Rogach, A. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14889-14892
33. Sun, W.-T.; Yu, Y.; Pan, H.-Y.; Gao, X.-F.; Chen, Q.; Peng, L.-M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1124-1125
34. Lee, H. J.; Yum, J.-H.; Leventis, H. C.; Zakeeruddin, S. M.; Haque, S. A.; Chen, P.; Seok, S. I.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11600-11608
35. Lee, Y.-L.; Huang, B.-M.; Chien, H.-T. Chem. Mater. 2008, 20, 6903-6905
36. Lee, H. J.; Leventis, H. C.; Moon, S.-J.; Chen, P.; Ito, S.; Haque, S. A.; Torres, T.; Nuesch, F.; Geiger, T.; Zakeeruddin, S. M.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2735-2742
37. Lee, H. J.; Chen, P.; Moon, S.-J.; Sauvage, F.; Sivula, K.; Bessho, T.; Gamelin, D. R.; Comte, P.; Zakeeruddin, S. M.; Seok, S. I.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Langmuir 2009, 25, 7602-7608
38. Fuke, N.; Hoch, L. B.; Koposov, A. Y.; Manner, V. W.; Werder, D. J.; Fukui, A.; Koide, N.; Katayama, H.; Sykora, M. ACS Nano 2010, 4, 6377-6386
39. Tachibana, Y.; Moser, J. E.; Gratzel, M.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 20056-20062
40. Boulesbaa, A.; Issac, A.; Stockwell, D.; Huang, Z.; Huang, J.; Guo, J.; Lian, T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15132-15133
41. Hyun, B.-R.; Zhong, Y.-W.; Bartnik, A. C.; Sun, L.; Abruna, H. D.; Wise, F. W.; Goodreau, J. D.; Matthews, J. R.; Leslie, T. M.; Borrelli, N. F. ACS Nano 2008, 2, 2206-2212
42. Jin, S.; Lian, T. Nano Lett. 2009, 9, 2448-2454
43. Dibbell, R. S.; Watson, D. F. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3139-3149
44. Guijarro, N.; Shen, Q.; Giminez, S.; Mora-Sero, I.; Bisquert, J.; Lana-Villarreal, T.; Toyoda, T.; Gomez, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 22352-22360
45. Boulesbaa, A.; Huang, Z.; Wu, D.; Lian, T. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 962-969
46. Cho, B.; Peters, W. K.; Hill, R. J.; Courtney, T. L.; Jonas, D. M. Nano Lett. 2010, 10, 2498-2505
47. Hyun, B.-R.; Bartnik, A. C.; Lee, J.-K.; Imoto, H.; Sun, L.; Choi, J. J.; Chujo, Y.; Hanrath, T.; Ober, C. K.; Wise, F. W. Nano Lett. 2010, 10, 318-323
48. Jin, S.; Hsiang, J.-C.; Zhu, H.; Song, N.; Dickson, R. M.; Lian, T. Chem. Sci. 2010, 1, 519-526
49. Leventis, H. C.; O'Mahony, F.; Akhtar, J.; Afzaal, M.; O'Brien, P.; Haque, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2743-2750
50. Pijpers, J. J.; Koole, R.; Evers, W. H.; Houtepen, A. J.; Boehme, S.; de Mello Donega, C.; Vanmaekelbergh, D.; Bonn, M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18866-18873
51. Rawalekar, S.; Kaniyankandy, S.; Verma, S.; Ghosh, H. N. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1460-1466
52. Stockwell, D.; Yang, Y.; Huang, J.; Anfuso, C.; Huang, Z.; Lian, T. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6560-6566
53. Hyun, B.-R.; Bartnik, A. C.; Sun, L.; Hanrath, T.; Wise, F. W. Nano Lett. 2011, 11, 2126-2132
54. Hannappel, T.; Burfeindt, B.; Storck, W. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6799-6802
55. Kamat, P. V.; Tvrdy, K.; Baker, D. R.; Radich, J. G. Chem. Rev. 2010, 110, 6664-6688
56. Jin, S.; Martinson, A. B. F.; Weiderrecht, G. P. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 3097-3104
57. Kalyuzhny, G.; Murray, R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7012-7021
58. Zhao, J.; Nair, G.; Fisher, B. R.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 157403
59. Sambur, J. B.; Parkinson, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2130-2131
60. Sambur, J. B.; Riha, S. C.; Choi, D.; Parkinson, B. A. Langmuir 2010, 26, 4839-4847
61. Yu, W. W.; Qu, L.; Guo, W.; Peng, X. Chem. Mater. 2003, 15, 2854-2860
62. Peng, Z. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 183-184
63. Lu, Y.; Jaeckel, B.; Parkinson, B. A. Langmuir 2006, 22, 4472-4475
64. Mann, J. R.; Watson, D. F. Langmuir 2007, 23, 10924-10928
65. Pernik, D. R.; Tvrdy, K.; Radich, J. G.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13511-13519
66. Kongkanand, A.; Tvrdy, K.; Takechi, K.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4007-4015
67. Robel, I.; Subramanian, V.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2385-2393
68. Robel, I.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4136-4137
69. Acharya, K. P.; Hewa-Kasakarage, N. N.; Alabi, T. R.; Nemitz, I.; Khon, E.; Ullrich, B.; Anzenbacher, P.; Zamkov, M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12496-12504
70. Yu, M.; Van Orden, A. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 237402
71. Wang, S.; Querner, C.; Fischbein, M. D.; Willis, L.; Novikov, D. S.; Crouch, C. H.; Drndic, M. Nano Lett. 2008, 8, 4020-4026
72. Shepherd, D. P.; Whitcomb, K. J.; Milligan, K. K.; Goodwin, P. M.; Gelfand, M. P.; Van Orden, A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 14831-14837
73. Wang, S.; Querner, C.; Dadosh, T.; Crouch, C. H.; Novikov, D. S.; Drndic, M. Nat. Commun. 2011, 2, 364
74. Kang, H. G.; Clarke, M. L.; De Paoli Lacerda, S. H.; Karim, A.; Pease, L. F.; Hwang, J. Biomed. Optics Express 2012, 3, 1312-1325
75. Krauss, T. D.; Brus, L. E. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 4840-4843
76. Li, S.; Steigerwald, M. L.; Brus, L. E. ACS Nano 2009, 3, 1267-1273
77. Yalcin, S. E.; Labastide, J. A.; Sowle, D. L.; Barnes, M. D. Nano Lett. 2011, 11, 4425-4430
78. Algar, W. R.; Krull, U. J. ChemPhysChem 2007, 8, 561-568
79. Beard, M. C.; Midgett, A. G.; Law, M.; Semonin, O. E.; Ellingson, R. J.; Nozik, A. J. Nano Lett. 2009, 9, 836-845
80. Kamat, P. V.; Chuavet, J. P.; Fessenden, R. W. J. Phys. Chem. 1986, 90, 1389-1394
81. Biju, V.; Micic, M.; Hu, D.; Lu, H. P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9374-9381
82. Tang, J.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 054704
83. Lee, J. D.; Maenosono, S. Phys. Rev. B 2009, 80, 205327