Seeded growth of metal-doped plasmonic oxide heterodimer nanocrystals and their chemical transformation

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 13, 2014, Pages 5106-5115

  Ye, Xingchen ^a   Reifsnyder Hickey, Danielle ^a   Fei, Jiayang ^b   Diroll, Benjamin T ^a   Paik, Taejong ^a   Chen, Jun ^a   Murray, Christopher B ^b  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMOLECULES; CADMIUM; CHEMICAL REACTIONS; NANOCRYSTALS; PLASMONS; SURFACE PLASMON RESONANCE;

CADMIUM CHALCOGENIDES; CHEMICAL TRANSFORMATIONS; COMPOSITION CONTROL; LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE; METAL OXIDE SEMICONDUCTOR; NUCLEATION MECHANISM; SEQUENTIAL MANNERS; STRUCTURAL COMPLEXITY;

METALS;

CADMIUM OXIDE; CHALCOGEN; HETERODIMER; INDIUM; METAL; METAL OXIDE; NANOCRYSTAL;

ARTICLE; CHEMICAL COMPOSITION; CHEMICAL REACTION; COLLOID; CRYSTALLIZATION; DISPERSION; NEAR INFRARED SPECTROSCOPY; ROENTGEN SPECTROSCOPY; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SEMICONDUCTOR; SURFACE PLASMON RESONANCE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY POWDER DIFFRACTION;

EID: 84897478067     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja500871j     Document Type: Article

References (87)

1. Costi, R.; Saunders, A. E.; Banin, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4878-4897
2. Wang, C.; Tian, W.; Ding, Y.; Ma, Y.-Q.; Wang, Z. L.; Markovic, N. M.; Stamenkovic, V. R.; Daimon, H.; Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6524-6529
3. de Mello Donegá, C. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1512-1546
4. Carbone, L.; Cozzoli, P. D. Nano Today 2010, 5, 449-493
5. Buck, M. R.; Schaak, R. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 6154-6178
6. Krylova, G.; Giovanetti, L. J.; Requejo, F. G.; Dimitrijevic, N. M.; Prakapenka, A.; Shevchenko, E. V. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4384-4392
7. Read, C. G.; Biacchi, A. J.; Schaak, R. E. Chem. Mater. 2013, 25, 4304-4311
8. Sun, Y.; Foley, J. J.; Peng, S.; Li, Z.; Gray, S. K. Nano Lett. 2013, 13, 3958-3964
9. Buck, M. R.; Bondi, J. F.; Schaak, R. E. Nat. Chem. 2012, 4, 37-44
10. Banin, U.; Ben-Shahar, Y.; Vinokurov, K. Chem. Mater. 2014, 26, 97-110
11. Mokari, T.; Rothenberg, E.; Popov, I.; Costi, R.; Banin, U. Science 2004, 304, 1787-1790
12. Mokari, T.; Sztrum, C. G.; Salant, A.; Rabani, E.; Banin, U. Nat. Mater. 2005, 4, 855-863
13. Yang, J.; Elim, H. I.; Zhang, Q.; Lee, J. Y.; Ji, W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11921-11926
14. Motl, N. E.; Bondi, J. F.; Schaak, R. E. Chem. Mater. 2012, 24, 1552-1554
15. Liang, S.; Liu, X.-L.; Yang, Y.-Z.; Wang, Y.-L.; Wang, J.-H.; Yang, Z.-J.; Wang, L.-B.; Jia, S.-F.; Yu, X.-F.; Zhou, L.; Wang, J.-B.; Zeng, J.; Wang, Q.-Q.; Zhang, Z. Nano Lett. 2012, 12, 5281-5286
16. Guardia, P.; Korobchevskaya, K.; Casu, A.; Genovese, A.; Manna, L.; Comin, A. ACS Nano 2013, 7, 1045-1053
17. Liu, X.; Lee, C.; Law, W.-C.; Zhu, D.; Liu, M.; Jeon, M.; Kim, J.; Prasad, P. N.; Kim, C.; Swihart, M. T. Nano Lett. 2013, 13, 4333-4339
18. Wang, C.; Xu, C.; Zeng, H.; Sun, S. Adv. Mater. 2009, 21, 3045-3052
19. Yu, H.; Chen, M.; Rice, P. M.; Wang, S. X.; White, R. L.; Sun, S. Nano Lett. 2005, 5, 379-382
20. Shi, W.; Zeng, H.; Sahoo, Y.; Ohulchanskyy, T. Y.; Ding, Y.; Wang, Z. L.; Swihart, M.; Prasad, P. N. Nano Lett. 2006, 6, 875-881
21. Wang, C.; Yin, H.; Dai, S.; Sun, S. Chem. Mater. 2010, 22, 3277-3282
22. Wu, H.; Chen, O.; Zhuang, J.; Lynch, J.; LaMontagne, D.; Nagaoka, Y.; Cao, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14327-14337
23. Li, P.; Wei, Z.; Wu, T.; Peng, Q.; Li, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5660-5665
24. Seh, Z. W.; Liu, S.; Zhang, S.-Y.; Bharathi, M. S.; Ramanarayan, H.; Low, M.; Shah, K. W.; Zhang, Y.-W.; Han, M.-Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10140-10143
25. Chen, Y.; Zeng, D.; Zhang, K.; Lu, A.; Wang, L.; Peng, D.-L. Nanoscale 2014, 6, 874-881
26. Costi, R.; Saunders, A. E.; Elmalem, E.; Salant, A.; Banin, U. Nano Lett. 2008, 8, 637-641
27. O'Connor, T.; Panov, M. S.; Mereshchenko, A.; Tarnovsky, A. N.; Lorek, R.; Perera, D.; Diederich, G.; Lambright, S.; Moroz, P.; Zamkov, M. ACS Nano 2012, 6, 8156-8165
28. Acharya, K. P.; Khnayzer, R. S.; O'Connor, T.; Diederich, G.; Kirsanova, M.; Klinkova, A.; Roth, D.; Kinder, E.; Imboden, M.; Zamkov, M. Nano Lett. 2011, 11, 2919-2926
29. Tahir, M. N.; Natalio, F.; Cambaz, M. A.; Panthöfer, M.; Branscheid, R.; Kolb, U.; Tremel, W. Nanoscale 2013, 5, 9944-9949
30. Wang, C.; van der Vliet, D.; More, K. L.; Zaluzec, N. J.; Peng, S.; Sun, S.; Daimon, H.; Wang, G.; Greeley, J.; Pearson, J.; Paulikas, A. P.; Karapetrov, G.; Strmcnik, D.; Markovic, N. M.; Stamenkovic, V. R. Nano Lett. 2011, 11, 919-926
31. Jiang, J.; Gu, H.; Shao, H.; Devlin, E.; Papaefthymiou, G. C.; Ying, J. Y. Adv. Mater. 2008, 20, 4403-4407
32. Gao, J.; Liang, G.; Cheung, J. S.; Pan, Y.; Kuang, Y.; Zhao, F.; Zhang, B.; Zhang, X.; Wu, E. X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11828-11833
33. Xu, C.; Xie, J.; Ho, D.; Wang, C.; Kohler, N.; Walsh, E. G.; Morgan, J. R.; Chin, Y. E.; Sun, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 173-176
34. Xu, C.; Wang, B.; Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4216-4217
35. Xie, J.; Zhang, F.; Aronova, M.; Zhu, L.; Lin, X.; Quan, Q.; Liu, G.; Zhang, G.; Choi, K.-Y.; Kim, K.; Sun, X.; Lee, S.; Sun, S.; Leapman, R.; Chen, X. ACS Nano 2011, 5, 3043-3051
36. Figuerola, A.; Fiore, A.; Di Corato, R.; Falqui, A.; Giannini, C.; Micotti, E.; Lascialfari, A.; Corti, M.; Cingolani, R.; Pellegrino, T.; Cozzoli, P. D.; Manna, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1477-1487
37. Pineider, F.; de Julián Fernández, C.; Videtta, V.; Carlino, E.; al Hourani, A.; Wilhelm, F.; Rogalev, A.; Cozzoli, P. D.; Ghigna, P.; Sangregorio, C. ACS Nano 2013, 7, 857-866
38. Sheldon, M. T.; Trudeau, P.-E.; Mokari, T.; Wang, L.-W.; Alivisatos, A. P. Nano Lett. 2009, 9, 3676-3682
39. Carbone, L.; Jakab, A.; Khalavka, Y.; Sönnichsen, C. Nano Lett. 2009, 9, 3710-3714
40. Yang, J.; Ying, J. Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2114-2115
41. Gu, H.; Zheng, R.; Zhang, X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5664-5665
42. Teranishi, T.; Saruyama, M.; Nakaya, M.; Kanehara, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1713-1715
43. Zhao, Y.; Pan, H.; Lou, Y.; Qiu, X.; Zhu, J.; Burda, C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4253-4261
44. Hsu, S.-W.; On, K.; Tao, A. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19072-19075
45. Luther, J. M.; Jain, P. K.; Ewers, T.; Alivisatos, A. P. Nat. Mater. 2011, 10, 361-366
46. Hessel, C. M.; P. Pattani, V.; Rasch, M.; Panthani, M. G.; Koo, B.; Tunnell, J. W.; Korgel, B. A. Nano Lett. 2011, 11, 2560-2566
47. Kriegel, I.; Jiang, C.; Rodriguez-Fernández, J.; Schaller, R. D.; Talapin, D. V.; da Como, E.; Feldmann, J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1583-1590
48. Xie, Y.; Riedinger, A.; Prato, M.; Casu, A.; Genovese, A.; Guardia, P.; Sottini, S.; Sangregorio, C.; Miszta, K.; Ghosh, S.; Pellegrino, T.; Manna, L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17630-17637
49. Palomaki, P. K. B.; Miller, E. M.; Neale, N. R. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14142-14150
50. Manna, G.; Bose, R.; Pradhan, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 6762-6766
51. Kanehara, M.; Koike, H.; Yoshinaga, T.; Teranishi, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17736-17737
52. Buonsanti, R.; Llordes, A.; Aloni, S.; Helms, B. A.; Milliron, D. J. Nano Lett. 2011, 11, 4706-4710
53. Garcia, G.; Buonsanti, R.; Runnerstrom, E. L.; Mendelsberg, R. J.; Llordes, A.; Anders, A.; Richardson, T. J.; Milliron, D. J. Nano Lett. 2011, 11, 4415-4420
54. Manthiram, K.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3995-3998
55. Llordes, A.; Garcia, G.; Gazquez, J.; Milliron, D. J. Nature 2013, 500, 323-326
56. Gordon, T. R.; Paik, T.; Klein, D. R.; Naik, G. V.; Caglayan, H.; Boltasseva, A.; Murray, C. B. Nano Lett. 2013, 13, 2857-2863
57. Lee, J.; Lee, S.; Li, G.; Petruska, M. A.; Paine, D. C.; Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13410-13414
58. Della Gaspera, E.; Bersani, M.; Cittadini, M.; Guglielmi, M.; Pagani, D.; Noriega, R.; Mehra, S.; Salleo, A.; Martucci, A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3439-3448
59. Ye, X.; Chen, J.; Murray, C. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2613-2620
60. Ye, X.; Chen, J.; Diroll, B. T.; Murray, C. B. Nano Lett. 2013, 13, 1291-1297
61. Kang, Y.; Ye, X.; Murray, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6156-6159
62. Wang, C.; Daimon, H.; Onodera, T.; Koda, T.; Sun, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3588-3591
63. Kovalenko, M. V.; Bodnarchuk, M. I.; Talapin, D. V. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15124-15126
64. Choi, D.-H.; Jeong, G.-H.; Kim, S.-W. Bull. Korean Chem. Soc. 2011, 32, 3851-3852
65. Ye, X.; Jin, L.; Caglayan, H.; Chen, J.; Xing, G.; Zheng, C.; Doan-Nguyen, V.; Kang, Y.; Engheta, N.; Kagan, C. R.; Murray, C. B. ACS Nano 2012, 6, 2804-2817
66. Ye, X.; Zheng, C.; Chen, J.; Gao, Y.; Murray, C. B. Nano Lett. 2013, 13, 765-771
67. Burstein, E. Phys. Rev. 1954, 93, 632-633
68. Williams, D. B.; Carter, C. B. Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science; Plenum: New York, 1996.
69. Burbano, M.; Scanlon, D. O.; Watson, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15065-15072
70. Shi, W.; Sahoo, Y.; Zeng, H.; Ding, Y.; Swihart, M. T.; Prasad, P. N. Adv. Mater. 2006, 18, 1889-1894
71. Casula, M. F.; Jun, Y.-W.; Zaziski, D. J.; Chan, E. M.; Corrias, A.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1675-1682
72. Kloper, V.; Osovsky, R.; Kolny-Olesiak, J.; Sashchiuk, A.; Lifshitz, E. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 10336-10341
73. Vasquez, Y.; Henkes, A. E.; Chris Bauer, J.; Schaak, R. E. J. Solid State Chem. 2008, 181, 1509-1523
74. Moon, G. D.; Ko, S.; Min, Y.; Zeng, J.; Xia, Y.; Jeong, U. Nano Today 2011, 6, 186-203
75. Son, D. H.; Hughes, S. M.; Yin, Y.; Paul Alivisatos, A. Science 2004, 306, 1009-1012
76. Robinson, R. D.; Sadtler, B.; Demchenko, D. O.; Erdonmez, C. K.; Wang, L.-W.; Alivisatos, A. P. Science 2007, 317, 355-358
77. Pietryga, J. M.; Werder, D. J.; Williams, D. J.; Casson, J. L.; Schaller, R. D.; Klimov, V. I.; Hollingsworth, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4879-4885
78. Dawood, F.; Schaak, R. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 424-425
79. Cabot, A.; Smith, R. K.; Yin, Y.; Zheng, H.; Reinhard, B. M.; Liu, H.; Alivisatos, A. P. ACS Nano 2008, 2, 1452-1458
80. Park, J.; Zheng, H.; Jun, Y.-W.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13943-13945
81. Li, H.; Zanella, M.; Genovese, A.; Povia, M.; Falqui, A.; Giannini, C.; Manna, L. Nano Lett. 2011, 11, 4964-4970
82. Saruyama, M.; So, Y.-G.; Kimoto, K.; Taguchi, S.; Kanemitsu, Y.; Teranishi, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17598-17601
83. González, E.; Arbiol, J.; Puntes, V. F. Science 2011, 334, 1377-1380
84. Zhang, H.; Solomon, L. V.; Ha, D.-H.; Honrao, S.; Hennig, R. G.; Robinson, R. D. Dalton Trans. 2013, 42, 12596-12599
85. Zhang, H.; Hyun, B.-R.; Wise, F. W.; Robinson, R. D. Nano Lett. 2012, 12, 5856-5860
86. Khon, E.; Mereshchenko, A.; Tarnovsky, A. N.; Acharya, K.; Klinkova, A.; Hewa-Kasakarage, N. N.; Nemitz, I.; Zamkov, M. Nano Lett. 2011, 11, 1792-1799
87. Yin, Y.; Rioux, R. M.; Erdonmez, C. K.; Hughes, S.; Somorjai, G. A.; Alivisatos, A. P. Science 2004, 304, 711-714