The effect of surface coating on energy migration-mediated upconversion

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 51, 2012, Pages 20849-20857

  Su, Qianqian ^a   Han, Sanyang ^a   Xie, Xiaoji ^a   Zhu, Haomiao ^b   Chen, Hongyu ^c   Chen, Chih Kai ^d   Liu, Ru Shi ^d   Chen, Xueyuan ^b   Wang, Feng ^e   Liu, Xiaogang ^a,f  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

^b FUJIAN INSTITUTE OF RESEARCH ON THE STRUCTURE OF MATTER   (China)

^c Nanyang Technological University   (Singapore)

^d NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

^e CITY UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

^f INSTITUTE OF MATERIALS RESEARCH AND ENGINEERING   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL IMAGING; CORE-SHELL; CORE-SHELL NANOPARTICLES; DATA STORAGE; EFFICIENT EMISSION; ENERGY APPLICATIONS; HOST LATTICE; LOW CONCENTRATIONS; RATIONAL DESIGN; ROOM TEMPERATURE; SUB-LATTICES; SURFACE COATINGS; SURFACE QUENCHING; UP-CONVERSION; UP-CONVERSION EMISSION;

COATINGS; DRUG DELIVERY; EPITAXIAL GROWTH; EUROPIUM; GADOLINIUM; NANOPARTICLES; OPTICAL PROPERTIES; SYNTHESIS (CHEMICAL); YTTERBIUM;

TERBIUM;

DYSPROSIUM; EUROPIUM; FLUORIDE; GADOLINIUM; LANTHANIDE; NANOMATERIAL; NANOPARTICLE; SAMARIUM; SODIUM; TERBIUM; THULIUM; YTTERBIUM; YTTRIUM;

ARTICLE; ENERGY TRANSFER; MATERIAL COATING; MOLECULAR INTERACTION; PHOTOLUMINESCENCE; ROOM TEMPERATURE; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION;

ENERGY TRANSFER; FLUORIDES; HEP G2 CELLS; HUMANS; LANTHANOID SERIES ELEMENTS; LUMINESCENT AGENTS; NANOPARTICLES; SURFACE PROPERTIES; YTTRIUM;

EID: 84871572105     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja3111048     Document Type: Article

References (108)

1. Cutler, J. I.; Auyeung, E.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1376
2. Xue, X.; Wang, F.; Liu, X. J. Mater. Chem. 2011, 21, 13107
3. Liu, S.; Han, M. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 961
4. Fang, X.; Tan, W. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 48
5. Saha, K.; Agasti, S. S.; Kim, C.; Li, X.; Rotello, V. M. Chem. Rev. 2012, 112, 2739
6. Du, J.; Jiang, L.; Shao, Q.; Liu, X.; Marks, R. S.; Ma, J.; Chen, X. Small 2012. DOI: 10.1002/smll.201200811.
7. Xie, X.; Xu, W.; Li, T.; Liu, X. Small 2011, 7, 1393
8. Xie, X.; Xu, W.; Liu, X. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1511
9. Xia, Y.; Li, W.; Cobley, C. M.; Chen, J.; Xia, X.; Zhang, Q.; Yang, M.; Cho, E. C.; Brown, P. K. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 914
10. Murphy, C. J.; Gole, A. M.; Stone, J. W.; Sisco, P. N.; Alkilany, A. M.; Goldsmith, E. C.; Baxter, S. C. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1721
11. Xue, X.; Wang, F.; Liu, X. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3244
12. Dreaden, E. C.; Mackey, M. A.; Huang, X.; Kang, B.; El-Sayed, M. A. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3391
13. Liu, J.; Cao, Z.; Lu, Y. Chem. Rev. 2009, 109, 1948
14. Yehl, K.; Joshi, J. P.; Greene, B. L.; Dyer, R. B.; Nahta, R.; Salaita, K. ACS Nano 2012, 6, 9150
15. Lee, J.-H.; Kim, G.-H.; Nam, J.-M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5456
16. Xu, W.; Xue, X.; Li, T.; Zeng, H.; Liu, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 6849
17. Li, D.; Song, S.; Fan, C. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 631
18. Xu, J.; Wang, H.; Liu, C.; Yang, Y.; Chen, T.; Wang, Y.; Wang, F.; Liu, X.; Xing, B.; Chen, H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11920
19. Wang, Y.; Chen, G.; Yang, M.; Silber, G.; Xing, S.; Tan, L. H.; Wang, F.; Feng, Y.; Liu, X.; Li, S.; Chen, H. Nat. Commun. 2010, 1, 87
20. Verma, A.; Uzun, O.; Hu, Y.; Hu, Y.; Han, H. S.; Watson, N.; Chen, S.; Irvine, D. J.; Stellacci, F. Nat. Mater. 2008, 7, 588
21. Nagaoka, Y.; Chen, O.; Wang, Z.; Cao, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2868
22. Ju, Q.; Tu, D.; Liu, Y.; Li, R.; Zhu, H.; Chen, J.; Chen, Z.; Huang, M.; Chen, X. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1323
23. Liu, Y.; Zhou, S.; Tu, D.; Chen, Z.; Huang, M.; Zhu, H.; Ma, E.; Chen, X. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15083
24. Cheng, L.-C.; Huang, J.-H.; Chen, H. M.; Lai, T.-C.; Yang, K.-Y.; Liu, R.-S.; Hsiao, M.; Chen, C. H.; Her, L.-J.; Tsai, D. P. J. Mater. Chem. 2012, 22, 2244
25. Bruchez, M., Jr.; Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, A. P. Science 1998, 281, 2013
26. 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
27. Medintz, I. L.; Uyeda, H. T.; Goldman, E. R.; Mattoussi, H. Nat. Mater. 2005, 4, 435
28. Wu, X. Y.; Liu, H. J.; Liu, J. Q.; Haley, K. N.; Treadway, J. A.; Larson, J. P.; Ge, N. F.; Peale, F.; Bruchez, M. P. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 41
29. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 5624
30. Dubertret, B.; Skourides, P.; Norris, D. J.; Noireaux, V.; Brivanlou, A. H.; Libchaber, A. Science 2002, 298, 1759
31. Yu, W. W.; Qu, L. H.; Guo, W. Z.; Peng, X. G. Chem. Mater. 2003, 15, 2854
32. Jin, Y.; Gao, X. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 571
33. Park, J.; An, K.; Hwang, Y.; Park, J.-G.; Noh, H.-J.; Kim, J.-Y.; Park, J.-H.; Hwang, N.-M.; Hyeon, T. Nat. Mater. 2004, 3, 891
34. Patolsky, F.; Zheng, G.; Lieber, C. M. Nanomedicine 2006, 1, 51
35. Wu, S.; Han, G.; Milliron, D. J.; Aloni, S.; Altoe, V.; Talapin, D. V.; Cohen, B. E.; Schuck, P. J. Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 10917
36. Wang, M.; Mi, C.; Wang, W.; Liu, C.; Wu, Y.; Xu, Z.; Mao, C.; Xu, S. ACS Nano 2009, 3, 1580
37. Nam, S. H.; Bae, Y. M.; Park, Y. I.; Kim, J. H.; Kim, H. M.; Choi, J. S.; Lee, K. T.; Hyeon, T.; Suh, Y. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6093
38. Liu, Q.; Sun, Y.; Yang, T.; Feng, W.; Li, C.; Li., F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17122
39. Jin, J.; Gu, Y.-J.; Man, C. W.-Y.; Cheng, J.; Xu, Z.; Zhang, Y.; Wang, H.; Lee, V. H.-Y.; Cheng, S. H.; Wong, W.-T. ACS Nano 2011, 5, 7838
40. Yang, Y.; Shao, Q.; Deng, R.; Wang, C.; Teng, X.; Cheng, K.; Cheng, Z.; Huang, L.; Liu, Z.; Liu, X.; Xing, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 3125
41. Zeng, S.; Tsang, M.-K.; Chan, C.-F.; Wong, K.-L.; Fei, B.; Hao, J. Nanoscale 2012, 4, 5118
42. Gorris, H. H.; Ali, R.; Saleh, S. M.; Wolfbeis, O. S. Adv. Mater. 2011, 23, 1652
43. Li, L.; Zhang, R.; Yin, L.; Zheng, K.; Qin, W.; Selvin, P. R.; Lu, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6121
44. Wang, C.; Cheng, L.; Xu, H.; Liu, Z. Biomaterials 2012, 33, 4872
45. Zhang, F.; Shi, Q.; Zhang, Y.; Shi, Y.; Ding, K.; Zhao, D.; Stucky, G. D. Adv. Mater. 2011, 23, 3775
46. Deng, R.; Xie, X.; Vendrell, M.; Chang, Y.-T.; Liu, X. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20168
47. Chen, F.; Bu, W.; Zhang, S.; Liu, X.; Liu, J.; Xing, H.; Xiao, Q.; Zhou, L.; Peng, W.; Wang, L.; Shi, J. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4285
48. Idris, N. M.; Gnanasammandhan, M. K.; Zhang, J.; Ho, P. C.; Mahendran, R.; Zhang, Y. Nat. Med. 2012, 18, 1580
49. Lu, G.; Li, S.; Hauser, B. G.; Qi, X.; Wang, Y.; Wang, X.; Han, S.; Liu, X.; Duchene, J. S.; Zhang, H.; Zhang, Q.; Chen, X.; Ma, J.; Loo, S. C. J.; Wei, W.; Yang, Y.; Farha, O. K.; Hupp, J. T.; Huo, F. Nat. Chem. 2012, 4, 310
50. Yang, J.; Shen, D.; Li, X.; Li, W.; Fang, Y.; Wei, Y.; Yao, C.; Tu, B.; Zhang, F.; Zhao, D. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 13642
51. Blasse, G.; Grabmaier, B. C. Luminescent Materials; Springer: Berlin, 1994.
52. Auzel, F. Chem. Rev. 2004, 104, 139
53. Bünzli, J.-C. G. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 53
54. Mai, H.; Zhang, Y.; Si, R.; Yan, Z.; Sun, L.; You, L.; Yan, C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6426
55. Haase, M.; Schäfer, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5808
56. Wang, F.; Liu, X. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 976
57. Zou, W.; Visser, C.; Maduro1, J. A.; Pshenichnikov, M. S.; Hummelen, J. C. Nature Photon 2012, 6, 560
58. van der Ende, B. M.; Aartsa, L.; Meijerink, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 11081
59. Huang, X.; Han, S.; Huang, W.; Liu, X. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 173
60. Xie, X.; Liu, X. Nat. Mater. 2012, 11, 842
61. Xu, H.; Wang, L. H.; Zhu, X. H.; Yin, K.; Zhong, G. Y.; Hou, X. Y.; Huang, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3023
62. Li, C.; Lin, J. J. Mater. Chem. 2010, 20, 6831
63. Xu, H.; Yin, K.; Huang, W. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1674
64. Teng, X.; Zhu, Y.; Wei, W.; Wang, S.; Huang, J.; Naccache, R.; Hu, W.; Tok, A. I. Y.; Han, Y.; Zhang, Q.; Fan, Q.; Huang, W.; Capobianco, J. A.; Huang, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8340
65. Wang, G.; Peng, Q.; Li, Y. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 322
66. Zheng, W.; Zhu, H.; Li, R.; Tu, D.; Liu, Y.; Luo, W.; Chen, X. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 6974
67. Liu, Y.; Tu, D.; Zhu, H.; Li, R.; Luo, W.; Chen, X. Adv. Mater. 2010, 22, 3266
68. Tu, D.; Liu, L.; Ju, Q.; Liu, Y.; Zhu, H.; Li, R.; Chen, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6306
69. Li, C.; Yang, J.; Quan, Z.; Yang, P.; Kong, D.; Lin, J. Chem. Mater. 2007, 19, 4933
70. Shen, J.; Sun, L.; Yan, C. Dalton Trans. 2008, 5687
71. Wang, F.; Banerjee, D.; Liu, Y.; Chen, X.; Liu, X. Analyst 2010, 135, 1839
72. Zhou, J.; Liu, Z.; Li, F. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1323
73. Bünzli, J-C. G. Chem. Rev. 2010, 110, 2729
74. Mader, H. S.; Kele, P.; Saleh, S. M.; Wolfbeis, O. S. Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 582
75. Barreto, J. A.; O'Malley, W.; Kubeil, M.; Graham, B.; Stephan, H.; Spiccia, L. Adv. Mater. 2011, 23, H18
76. Heer, S.; Kömpe, K.; Güdel, H.-U.; Haase, M. Adv. Mater. 2004, 16, 2102
77. Vetrone, F.; Mahalingam, V.; Capobianco, J. A. Chem. Mater. 2009, 21, 1847
78. Yang, L.; Han, H.; Zhang, Y.; Zhong, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18995
79. Chen, D.; Yu, Y.; Huang, F.; Huang, P.; Yang, A.; Wang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9976
80. Chan, E. M.; Han, G.; Goldberg, J. D.; Gargas, D. J.; Ostrowski, A. D.; Schuck, P. J.; Cohen, B. E.; Milliron, D. J. Nano Lett. 2012, 12, 3839
81. Wong, H.-T.; Chan, H. L. W.; Hao, J. Opt. Express 2010, 18, 6123
82. Wang, J.; Wang, F.; Xu, J.; Wang, Y.; Liu, Y.; Chen, X.; Chen, H.; Liu, X. C. R. Chim. 2010, 13, 731
83. Zeng, S.; Ren, G.; Li, W.; Xu, C.; Yang, Q. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10750
84. Chen, G.; Qiu, H.; Fan, R.; Hao, S.; Tan, S.; Yang, C.; Han, G. J. Mater. Chem. 2012, 22, 20190
85. Wang, F.; Han, Y.; Lim, C. S.; Lu, Y.; Wang, J.; Xu, J.; Chen, H.; Zhang, C.; Hong, M.; Liu, X. Nature 2010, 463, 1061
86. Wang, F.; Liu, X. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5642
87. Chen, G.; Ohulchanskyy, T. Y.; Kumar, R.; Ågren, H.; Prasad, P. N. ACS Nano 2010, 4, 3163
88. Wang, F.; Wang, J.; Xu, J.; Xue, X.; Chen, H.; Liu, X. Spectrosc. Lett. 2010, 43, 400
89. Tian, G.; Gu, Z.; Zhou, L.; Yin, W.; Liu, X.; Yan, L.; Jin, S.; Ren, W.; Xing, G.; Li, S.; Zhao, Y. Adv. Mater. 2012, 24, 1226
90. Wang, J.; Wang, F.; Wang, C.; Liu, Z.; Liu, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10369
91. Zhang, Y.; Lin, J.; Vijayaragavan, V.; Bhakoo, K. K.; Tan, T. T. Y. Chem. Commun. 2012, 48, 10322
92. Wang, F.; Deng, R.; Wang, J.; Wang, Q.; Han, Y.; Zhu, H.; Chen, X.; Liu, X. Nat. Mater. 2011, 10, 968
93. Wang, F.; Wang, J.; Liu, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7456
94. Bogdan, N.; Vetrone, F.; Ozin, G. A.; Capobianco, J. A. Nano Lett. 2011, 11, 835
95. Mai, H.; Zhang, Y.; Sun, L.; Yan, C. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13721
96. Qian, H.-S.; Zhang, Y. Langmuir 2008, 24, 12123
97. Liu, X.; Kong, X.; Zhang, Y.; Tu, L.; Wang, Y.; Zeng, Q.; Li, C.; Shi, Z.; Zhang, H. Chem. Commun. 2011, 47, 11957
98. Chen, D.; Lei, L.; Yang, A.; Wang, Z.; Wang., Y. Chem. Commun. 2012, 48, 5898
99. Johnson, N. J. J.; Korinek, A.; Dong, C.; van Veggel, F. C. J. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11068
100. Zhang, F.; Che, R.; Li, X.; Yao, C.; Yang, J.; Shen, D.; Hu, P.; Li, W.; Zhao, D. Nano Lett. 2012, 12, 2852
101. Yi, G.; Chow, G. M. Chem. Mater. 2007, 19, 341
102. Schäfer, H.; Ptacek, P.; Zerzouf, O.; Haase, M. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2913
103. Zhang, S. Spectroscopy of Rare Earth Ions; Science Press: Beijing, 2008.
104. Blasse, G.; Kiliaan, H. S.; De Vries, A. J. J. Less-Common Met. 1986, 126, 139
105. Qian, L.; Yuan, D.; Yi, G.; Chow, G. M. J. Mater. Res. 2009, 24, 3559
106. Kellendonk, F.; Blasse, G. J. Phys. Chem. Solids 1982, 43, 481
107. Blasse, G. Phys. Lett. A 1968, 28, 444
108. Komban, R.; Klare, J. P.; Voss, B.; Nordmann, J.; Steinhoff, H.-J.; Haase, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6506