Mimicking nature: A novel peptide-based bio-inspired approach for solar energy conversion

ChemPhysChem

Volumn 15, Issue 1, 2014, Pages 64-68

  Gatto, Emanuela ^a   Quatela, Alessia ^a   Caruso, Mario ^a   Tagliaferro, Roberto ^a   De Zotti, Marta ^b   Formaggio, Fernando ^b   Toniolo, Claudio ^b   Di Carlo, Aldo ^a   Venanzi, Mariano ^a  

^a UNIVERSITY OF ROME TOR VERGATA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF PADOVA   (Italy)

Author keywords

bioinspired materials; dye sensitized solar cells; molecular organization; peptides; photoelectrochemistry

Indexed keywords

BIOMIMETIC MATERIAL; COLORING AGENT; GOLD; PEPTIDE; TITANIUM; TITANIUM DIOXIDE;

ARTICLE; BIOINSPIRED MATERIALS; BIOMIMETICS; CHEMISTRY; DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS; METHODOLOGY; MOLECULAR ORGANIZATION; PHOTOELECTROCHEMISTRY; PROTEIN CONFORMATION; SOLAR ENERGY;

BIOINSPIRED MATERIALS; DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS; MOLECULAR ORGANIZATION; PEPTIDES; PHOTOELECTROCHEMISTRY;

BIOMIMETIC MATERIALS; BIOMIMETICS; COLORING AGENTS; GOLD; PEPTIDES; PROTEIN CONFORMATION; SOLAR ENERGY; TITANIUM;

EID: 84891845437     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201300901     Document Type: Article

References (89)

1. K. Kalyanasundaram, M. Grätzel, Curr. Opin. Biotechnol. 2010, 21, 298-310
2. D. A. LaVan, J. N. Cha, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 5251-5255
3. A. Melis, Plant Sci. 2009, 177, 272-280
4. H. Michel, D. Oesterhelt, R. Henderson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1980, 77, 338-342
5. I. Lee, J. W. Lee, E. Greenbaum, Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 3294-3297
6. K. Szacilowski, W. Macyk, A. Drzewiecka-Matuszek, M. Brindell, G. Stochel, Chem. Rev. 2005, 105, 2647-2694
7. D. Gust, T. A. Moore, A. L. Moore, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40-48
8. W. B. Davis, W. A. Svec, M. A. Ratner, M. R. Wasielewski, Nature 1998, 396, 60-63
9. D. Gust, T. A. Moore, Science 1989, 244, 35-41
10. J. W. Choi, M. Fujihira, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 2187-2189.
11. A. Yella, H. W. Lee, H. N. Tsao, C. Yi, A. N. Chandiran, Md. K. Nazeeruddin, E. W. G. Diau, C. Y. Yeh, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, Science 2011, 334, 629-634
12. M. K. Nazeeruddin, R. Humphry-Baker, M. Grätzel, D. Wöhrle, G. Schnurpfeil, G. Schneider, A. Hirth, N. Trombach, J. Porphyrins Phthalocyanines 1999, 3, 230-237
13. P. Y. Reddy, L. Giribabu, C. Lyness, H. J. Snaith, C. Vijaykumar, M. Chandrasekharam, M. Lakshmikantam, J.-H. Yum, K. Kalyanasundaram, M. Grätzel, M. K. Nazeeruddin, Angew. Chem. 2007, 119, 377-380
14. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 373-376
15. T. Hasobe, H. Imahori, H. Yamada, T. Sato, K. Ohkubo, S. Fukuzumi, Nano Lett. 2003, 3, 409-412
16. T. Hasobe, H. Imahori, K. Ohkubo, H. Yamada, T. Sato, Y. Nishimura, I. Yamazaki, S. Fukuzumi, J. Porphyrins Phthalocyanines 2003, 7, 296-312
17. H. Imahori, K. Hosomizu, Y. Mori, T. Sato, T. K. Ahn, S. K. Kim, D. Kim, Y. Nishimura, I. Yamazaki, H. Ishii, H. Hotta, Y. Matano, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5018-5025
18. M. T. Spitler, J. Phys. Chem. 1986, 90, 2156-2159
19. L. Han, A. Islam, H. Chen, C. Malapaka, B. Chiranjeevi, S. Zhang, X. Yang, M. Yanagida, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6057-6060
20. J. N. Clifford, E. Martínez-Ferrero, A. Viterisi, E. Palomares, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1635-1646.
21. B. ORegan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737-740
22. M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338-344
23. M. Grätzel, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1788-1798
24. M. Grätzel, J. Photochem. Photobiol. C 2003, 4, 145-153
25. A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, H. Pettersson, Chem. Rev. 2010, 110, 6595-6663
26. K. Kalyanasundaram, Dye Sensitized Solar Cells, EPFL Press, Lausanne, Switzerland, 2010
27. K. Hara, and, H. Arakawa, in Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, (Eds:, A. Luque and S. Hegedus,) John Wiley & Sons, Ltd, 2003, pp. 663-700.
28. K. K. Rao, D. O. Hall, N. Vlachopoulos, M. Grätzel, M. C. V. Evans, M. Seibert, J. Photochem. Photobiol. B 1990, 5, 379-389
29. P. N. Ciesielski, A. M. Scott, C. J. Faulkner, B. J. Berron, D. E. Cliffel, G. K. Jennings, ACS Nano 2008, 2, 2465-2472
30. O. Yehezkeli, R. Tel-Vered, J. Wasserman, A. Trifonov, D. Michaeli, R. Nechushtai, I. Willner, Nat. Commun. 2012, 3, 742-745
31. A. Onoda, Y. Kakikura, T. Uematsu, S. Kuwabata, T. Hayashi, Angew. Chem. 2012, 124, 2682-2685
32. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2628-2631
33. A. Mershin, K. Matsumoto, L. Kaiser, D. Yu, M. Vaughn, Md. K. Nazeeruddin, B. D. Bruce, M. Graetzel, S. Zhang, Scientific Reports 2012, 2, 1-7.
34. V. Thavasi, T. Lazarova, S. Filipek, M. Kolinski, E. Querol, A. Kumar, S. Ramakrishna, E. Padrõs, V. Renugopalakrishnan, J. Nanosci. Nanotechnol. 2008, 8, 1-9.
35. S. Yasutomi, T. Morita, Y. Imanishi, S. Kimura, Science 2004, 304, 1944-1947
36. K. Yanagisawa, T. Morita, S. Kimura, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12780-12781
37. T. Morita, S. Kimura, S. Kobayashi, Y. Imanishi, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2850-2859
38. S. Yasutomi, T. Morita, S. Kimura, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14564-14565.
39. E. Gatto, M. Venanzi, A. Palleschi, L. Stella, B. Pispisa, L. Lorenzelli, C. Toniolo, F. Formaggio, G. Marletta, Mater. Sci. Eng. C 2007, 27, 1309-1312
40. E. Gatto, L. Stella, F. Formaggio, C. Toniolo, L. Lorenzelli, M. Venanzi, J. Pept. Sci. 2008, 14, 184-191
41. E. Gatto, L. Stella, C. Baldini, M. Venanzi, C. Toniolo, F. Formaggio, Superlattices Microstruct. 2009, 46, 34-39
42. E. Gatto, M. Caruso, A. Porchetta, C. Toniolo, F. Formaggio, M. Crisma, M. Venanzi, J. Pept. Sci. 2011, 17, 124-131
43. E. Gatto, A. Porchetta, M. Scarselli, M. De Crescenzi, F. Formaggio, C. Toniolo, M. Venanzi, Langmuir 2012, 28, 2817-2826
44. E. Gatto, M. Venanzi, Polymer Journal 2013, 45, 468-480
45. E. Gatto, M. Venanzi, in Peptide Materials from Nanostructures to Applications (Eds:, C. Alemàn, A. Bianco, M. Venanzi,) WILEY-VCH, Weinheim, 2013, pp. 105-147.
46. E. Galoppini, M. A. Fox, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2299-2300
47. E. Galoppini, M. A. Fox, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5277-5285
48. J. K. Shin, M. D. Newton, S. S. Isied, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3722-3732
49. S. Umehara, N. Pourmand, C. D. Webb, R. W. Davis, K. Yasuda, M. Karhanek, Nano Lett. 2006, 6, 2486-2492
50. E. Gatto, A. Porchetta, L. Stella, I. Guryanov, F. Formaggio, C. Toniolo, B. Kaptein, Q. B. Broxterman, M. Venanzi, Chem. Biodiversity 2008, 5, 1263-1278
51. S. Sek, A. Tolak, A. Misicka, B. Palys, R. Bilewicz, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18433-18438
52. J. Watanabe, T. Morita, S. Kimura, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14416-14425.
53. P. Balaram, Curr. Opin. Struct. Biol. 1992, 2, 845-851
54. C. Toniolo, M. Crisma, F. Formaggio, C. Peggion, Biopolymers 2001, 60, 396-419.
55. B. Birks, Photophysics of aromatic molecules Wiley, New York, 1970
56. F. M. Winnik, Chem. Rev. 1993, 93, 587-614.
57. K. Ozoemena, T. Nyokong, Electrochim. Acta 2002, 47, 4035-4043
58. P. Krysińki, M. B. Smolska, J. Electroanal. Chem. 1997, 424, 61-67.
59. B. E. Hardin, H. J. Snaith, M. D. McGehee, Nat. Photonics 2012, 6, 162-169
60. B. A. Gregg, F. Pichot, S. Ferrere, C. L. Fields, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1422-1429.
61. M. Dominska, K. Jackowska, P. Krysinski, G. J. Blanchard, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15812-15821.
62. Interfacial Supramolecular Assemblies (eds. R. J. Forster, T. E. Keyes, J. G. Vos) Wiley, New York 2003
63. M. Kai, K. Takeda, T. Morita, S. Kimura, J. Pept. Sci. 2008, 14, 192-202
64. S. Okamoto, T. Morita, S. Kimura, Langmuir 2009, 25, 3297-3307
65. K. Takeda, T. Morita, S. Kimura, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 12840-12850.
66. H. S. Mandal, H. B. Kraatz, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6356-6357.
67. Y. Paterson, S. M. Rumsey, E. Benedetti, G. Nemethy, A. H. Scheraga, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 2947-2955
68. C. Toniolo, M. Crisma, F. Formaggio, G. Valle, G. Cavicchioni, G. Precigoux, A. Aubry, J. Kamphuis, Biopolymers 1993, 33, 1061-1072
69. L. Fabris, S. Antonello, L. Armelao, R. L. Donkers, F. Polo, C. Toniolo, F. Maran, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 326-336.
70. D. N. Beratan, J. N. Onuchic, J. R. Winkler, H. B. Gray, Science 1992, 258, 1740-1741
71. S. S. Isied, M. Y. Ogawa, J. F. Wishart, Chem. Rev. 1992, 92, 381-394
72. Y.-T. Long, E. Abu-Irhayem, H. B. Kraatz, Chem. Eur. J. 2005, 11, 5186-5194
73. M. Cordes, B. Giese, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 892-901.
74. H. S. Mandal, H. B. Kraatz, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 709-713.
75. K. H. Drexhage, H. Kuhn, F. P. Schäfer, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1968, 72, 329.
76. M. Sisido, S. Hoshino, H. Kusano, M. Kuragaki, M. Makino, H. Sasaki, T. A. Smith, K. P. Ghigghino, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10407-10415
77. S. Sek, A. Misicka, K. Swiatek, E. Maicka, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19671-19677.
78. R. A. Malak, Z. N. Gao, J. F. Wishart, S. S. Isied, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13888-13889.
79. T. Morita, S. Kimura, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8732-8733
80. Y. Arikuma, H. Nakayama, T. Morita, S. Kimura, Angew. Chem. 2010, 122, 1844-1848
81. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1800-1804
82. M. Lauz, S. Eckhardt, K. M. Fromm, B. Giese, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 13785-13788.
83. H. B. Kraatz, I. Bediako-Amoa, S. H. Gyepi-Garbrah, T. C. Sutherland, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 20164-20172
84. H. S. Mandal, H. B. Kraatz, Chem. Phys. 2006, 326, 146-251
85. A. J. Wain, H. N. L. Do, H. S. Mandal, H. B. Kraatz, F. Zhou, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 14513-14519.
86. N. Chandrasekharan, P. V. Kamat, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10851-10857
87. Y. Tian, T. Tatsuma, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7632-7637.
88. K. G. Thomas, P. V. Kamat, Acc. Chem. Res. 2003, 36, 888-898.
89. L. Vesce, R. Riccitelli, G. Soscia, T. M. Brown, A. Di Carlo, A. Reale, J. Non-Cryst. Solids 2010, 356, 1958-1961.