Excited state dynamics of two new Ru(II) cyclometallated dyes: Relation to cells for solar energy conversion and comparison to conventional systems

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 42, 2012, Pages 22186-22195

  Peña, Bruno ^a   Leed, Nicholas A ^b   Dunbar, Kim R ^a   Turro, Claudia ^b  

^a TEXAS A AND M UNIVERSITY   (United States)

^b OHIO STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIPYRIDINES; CONVENTIONAL SYSTEMS; CYCLOMETALLATED COMPLEXES; DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS; EXCITED STATE LIFETIMES; EXCITED-STATE DECAY; EXCITED-STATE DYNAMICS; INJECTION EFFICIENCY; LOWER ENERGIES; METAL-TO-LIGAND CHARGE TRANSFER; PHOTOPHYSICAL PROPERTIES; PYRIDINE LIGANDS; RED-SHIFTED; RU(BPY); RUTHENIUM COMPLEXES; RUTHENIUM DYE; TRANSIENT ABSORPTION;

CHARGE TRANSFER; ENERGY CONVERSION; EXCITED STATES; LIGANDS; NUCLEAR PHYSICS; RUTHENIUM; SOLAR CELLS;

RUTHENIUM COMPOUNDS;

EID: 84867881523     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp306352f     Document Type: Article

References (62)

1. Bomben, P. G.; Robson, K. C. D.; Koivisto, B. D.; Berlinguette, C. P. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 1438-1450
2. Koivisto, B. D.; Robson, K. C. D.; Berlinguette, C. P. Inorg. Chem. 2009, 48, 9644-9652
3. Robson, K. C. D.; Koivisto, B. D.; Yella, A.; Sporinova, B.; Nazeeruddin, M. K.; Baumgartner, T.; Grätzel, M.; Berlinguette, C. P. Inorg. Chem. 2011, 50, 5494-5508
4. Bomben, P. G.; Thériault, K. D.; Berlinguette, C. P. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 1806-1814
5. Bomben, P. G.; Gordon, T. J.; Schott, E.; Berlinguette, C. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10682-10685
6. Bomben, P. G.; Robson, K. C. D.; Sedach, P. A.; Berlinguette, C. P. Inorg. Chem. 2009, 48, 9631-9643
7. Bessho, T.; Yoneda, E.; Yum, J.-H.; Guglielmi, M.; Tavernelli, I.; Iami, H.; Rothlisberger, U.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5930-5934
8. Wadman, S. H.; Kroon, J. M.; Bakker, K.; Havenith, R. W. A.; van Klink, G. P. M.; van Koten, G. Organometallics 2010, 29, 1569-1579
9. Kim, J.-J.; Choi, H.; Paek, S.; Kim, C.; Lim, K.; Ju, M.-J.; Kang, H. S.; Kang, M.-S.; Ko, J. Inorg. Chem. 2011, 50, 11340-11347
10. Kisserwan, H.; Ghaddar, T. H. Dalton Trans. 2011, 40, 3877-3884
11. Cline, E. D.; Bernhard, S. Chimia 2009, 63, 709-713
12. Baranoff, E.; Yum, J.-H.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, Md. K. J. Organomet. Chem. 2009, 694, 2661-2670
13. Williams, J. A. G.; Wilkinson, A. J.; Whittle, V. L. Dalton Trans. 2008, 16, 2081-2099
14. Jensen, R. A.; Van Ryswyk, H.; She, C.; Szarko, J. M.; Chen, L. X.; Hupp, J. T. Langmuir 2010, 26, 1401-1404
15. She, C.; Guo, J.; Irle, S.; Morokuma, K.; Mohler, D. L.; Zabri, H.; Odobel, F.; Youm, K.-T.; Liu, F.; Hupp, J. T.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6832-6842
16. Koops, S. E.; ORegan, B. C.; Barnes, P. R. F.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4808-4818
17. Haque, S. A.; Palomares, E.; Cho, B. M.; Green, A. N. M.; Hirata, N.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3456-3462
18. Imahori, H.; Kang, S.; Hayashi, H.; Haruta, M.; Kurata, H.; Isoda, S.; Canton, S. E.; Inafahsaeng, Y.; Kathiravan, A.; Pascher, T.; Chábera, Yartsev, A. P.; Sundström, V. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 3679-3690
19. Nemect, H.; Rochford, J.; Tratula, O.; Gloppini, E.; Kuzel, P.; Polivka, T. J.; Yartsev, A. P.; Sundström, V. J. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 197401
20. Myllyperkiö, P.; Benkö, G.; Korppi-Tommola, J.; Yartsev, A. P.; Sundström, V. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 996-1002
21. Pan, Jie; Benkö, G.; Xu, Y.; Pascher, T.; Sun, L.; Sundström, V; Polivka, T. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13949-13957
22. Watson, D. F.; Meyer, G. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 119-156
23. Listorti, A.; ORegan, B.; Durrant, J. R. Chem. Mater. 2011, 23, 3381-3399
24. Qu, P.; Thomson, D. W.; Meyer, G. J. Langmuir 2000, 16, 4662-4671
25. Ardo, S.; Meyer, G. J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 115-164
26. Anderson, N. A; Lian, T. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 491-519
27. Liu, Y.; Turner, D. B.; Singh, T. N.; Angeles-Boza, A. M.; Chouai, A.; Dunbar, K. R.; Turro, C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 26-27
28. Bhasikuttan, A. C.; Suzuki, M.; Nakashima, S.; Okada, T. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8398-8405
29. McCusker, J. K. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 876
30. Cannizzo, A.; van Murik, F.; Gawelda, W.; Zgrablic, G.; Bressler, C.; Ghergui, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 3174-3176
31. Yoon, S.; Kukura, P.; Stuart, C. M.; Mathies, R. A. Mol. Phys. 2006, 104, 1275-1282
32. Sun, Y.; Joyce, L. E.; N. M.; Dickson, N. M.; Turro, C. Chem. Commun. 2010, 46, 2426-2428
33. Sun, Y.; El Ojaimi, M.; Hammitt, R.; Thummel, R. P.; Turro, C. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14664-14670
34. Liu, Y.; Hammitt, R.; Lutterman, D. A.; Joyce, L. E.; Thummel, R. P.; Turro, C. Inorg. Chem. 2009, 48, 375-385
35. Polson, M.; Chiorboli, C.; Fracasso, S.; Scandola, F. Photochem. Photobiol. Sci. 2007, 6, 438-443
36. Johansson, P. G.; Rowley, J. G.; Taheri, A.; Meyer, G. J. Langmuir 2011, 27, 14522-14531
37. Petroni, A.; Slep, L. D.; Etchenique, R. Inorg. Chem. 2008, 47, 951-956
38. Fernandez, S.; Pfeffer, M.; Ritleng, V.; Sirlin, C. Organometallics 1999, 18, 2390-2394
39. Ryabov, A. D.; Lagadec, R. L.; Estevez, H.; Toscano, R. A.; Hernandez, S.; Alexandrova, L.; Kurova, V. S.; Fischer, A.; Sirlin, C.; Pfeffer, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 1626-1634
40. Che, G.; Li, W.; Kong, Z.; Su, Z.; Chu, B.; Li, B.; Zhang, Z.; Hu, Z.; Chi, H. Synth. Commun. 2006, 36, 2519-2524
41. Foxon, S. P.; Green, C.; Walker, M. G.; Wragg, A.; Adams, H.; Weinstein, J. A.; Parker, S. C.; Meijer, A. J. H. M.; Thomas, J. A. Inorg. Chem. 2012, 51, 463-471
42. Burdzinski, G.; Hackett, J. C.; Wang, J.; Gustafson, T. L.; Hadad, C. M.; Platz, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13402-13411
43. Nakayama, T.; Amijima, Y.; Ibuki, K.; Hamanoue, K. Rev. Sci. Instrum. 1997, 68, 4364-4371
44. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A. Gaussian 09, revision A.02; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2009. (Full author list can be found in the Supporting Information.)
45. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
46. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
47. Chemissian v2.2 2001: An analyzing tool of molecules electronic structure and spectra. http://chemissian.com.
48. Sun, Y.; Lutterman, D. A.; Turro, C. Inorg. Chem. 2008, 47, 6427-6434
49. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338-344
50. Kuhnt, C.; Karnahl, M.; Tschielei, S.; Griebenow, K.; Schmitt, M.; Schäfer, B.; Krieck, S.; Görls, H.; Rau, S.; Dietzek, B.; Popp, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 1357-1368
51. Tscielei, S.; Karnahl, M.; Rau, S.; Bietzek, B.; Schmitt, M.; Popp, J. J. Raman Spectrosc. 2010, 41, 922-932
52. Foxon, S. P.; Alamiry, M. A. H.; Walker, M. G.; Meijer, A. J. H. M.; Sazanovich, I. V.; Winstein, J. A.; Thomas, J. A. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 12754-12762
53. Sun, Y.; Liu, Y.; Turro, C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5594-5595
54. Juris, A.; Balzani, V.; Barigelletti, F.; Campagna, S.; Belser, P.; von Zelewsky, A. Coord. Chem. Rev. 1988, 84, 85-277
55. Klassen, D. M.; Crosby, G. A. J. Chem. Phys. 1968, 48, 1853-1858
56. Sun, Y.; Collins, S. N.; Joyce, L. E.; Turro, C. Inorg. Chem. 2010, 49, 4257-4262
57. McFarland, S. A.; Cheng, K. W. Y.; Lee, F. S.; Cozens, F. L.; Schepp, N. P. Can. J. Chem. 2008, 86, 1118-1125
58. Damrauer, N. H.; McCusker, J. K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8440-8446
59. Henrich, J. D.; Zhang, H.; Dutta, P. K.; Kohler, B. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14679
60. Liard, D. J.; Busby, M.; Maousek, P.; Towrie, M.; Vlcek, A., Jr. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2363-2369
61. Henry, W.; Coates, C. G.; Brady, C.; Ronayne, K. L.; Matousek, P.; Tworie, M.; Botchway, S. W.; Parker, A. W.; Vos, J. G.; Browne, W. R.; McGarvey, J. J. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 4537-4544
62. Caspar, J. V.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1983, 22, 2444-2453