Exceptional oxygen sensing properties of new blue light-excitable highly luminescent europium(III) and gadolinium(III) complexes

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 41, 2014, Pages 6548-6560

  Borisov, Sergey M ^a   Fischer, Roland ^b   Saf, Robert ^c   Klimant, Ingo ^a  

^a GRAZ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Austria)

^b GRAZ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Austria)

^c GRAZ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Austria)

Author keywords

europium; gadolinium; luminescence; oxygen sensor; room temperature phosphorescence

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; EUROPIUM; GADOLINIUM; LIGHT; LIGHT EMISSION; LUMINESCENCE; OXYGEN; OXYGEN SENSORS; PACKAGING MATERIALS; PALLADIUM COMPOUNDS; PHOSPHORESCENCE; POLYMERS;

IMAGING APPLICATIONS; LUMINESCENCE DECAYS; LUMINESCENCE QUANTUM YIELDS; NARROW-BAND EMISSION; OXYGEN PERMEABILITY; OXYGEN SENSING PROPERTIES; RED LUMINESCENCE; ROOM TEMPERATURE PHOSPHORESCENCE;

MOLECULAR OXYGEN;

EID: 84922649368     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201401754     Document Type: Article

References (99)

1. Y. Amao, Microchim. Acta 2003, 143, 1.
2. O. S. Wolfbeis, J. Mater. Chem. 2005, 15, 2657.
3. M. Quaranta, S. M. Borisov, I. Klimant, Bioanal. Rev. 2012, 4, 115.
4. X. Wang, O. S. Wolfbeis, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 3666.
5. H. J. Kim, Y. C. Jeong, J. I. Rhee, Talanta 2008, 76, 1070.
6. H. Lam, G. Rao, J. Loureiro, L. Tolosa, Talanta 2011, 84, 65.
7. D. García-Fresnadillo, M. D. Marazuela, M. C. Moreno-Bondi, G. Orellana, Langmuir 1999, 15, 6451.
8. Y. Amao, T. Miyashita, I. Okura, J. Fluorine Chem. 2001, 107, 101.
9. S. A. Vinogradov, D. F. Wilson, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1995, 103.
10. O. S. Finikova, A. Y. Lebedev, A. Aprelev, T. Troxler, F. Gao, C. Garnacho, S. Muro, R. M. Hochstrasser, S. A. Vinogradov, Chem Phys Chem 2008, 9, 1673.
11. S. M. Borisov, G. Nuss, I. Klimant, Anal. Chem. 2008, 80, 9435.
12. D. B. Papkovsky, G. V. Ponomarev, W. Trettnak, P. O'Leary, Anal. Chem. 1995, 67, 4112.
13. G. Khalil, M. Gouterman, S. Ching, C. Costin, L. Coyle, S. Gouin, E. Green, M. Sadilek, R. Wan, J. Yearyean, B. Zelelow, J. Porphyr. Phthalocya. 2002, 6, 135.
14. S. M. Borisov, G. Zenkl, I. Klimant, ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 366.
15. M. C. DeRosa, D. J. Hodgson, G. D. Enright, B. Dawson, C. E. B. Evans, R. J. Crutchley, J. Amer. Chem. Soc. 2004, 126, 7619.
16. M. C. DeRosa, P. J. Mosher, G. P. A. Yap, K.-S. Focsaneanu, R. J. Crutchley, C. E. B. Evans, Inorg. Chem. 2003, 42, 4864.
17. C. S. K. Mak, D. Pentlehner, M. Stich, O. S. Wolfbeis, W. K. Chan, H. Yersin, Chem. Mater. 2009, 21, 2173.
18. W. Xu, K. A. Kneas, J. N. Demas, B. A. DeGraff, Anal. Chem. 1996, 68, 2605.
19. K. A. Kneas, W. Xu, J. N. Demas, B. A. DeGraff, A. P. Zipp, J. Fluoresc. 1998, 8, 295.
20. C. S. Smith, K. R. Mann, J. Amer. Chem. Soc. 2012, 134, 8786.
21. C. S. Smith, C. W. Branham, B. J. Marquardt, K. R. Mann, J. Amer. Chem. Soc. 2010, 132, 14079.
22. J.-C. G. Bünzli, Chem. Rev. 2010, 110, 2729.
23. I. Hemmila, V. Laitala, J. Fluoresc. 2005, 15, 529.
24. E. J. New, D. Parker, D. G. Smith, J. W. Walton, Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 238.
25. J.-C. G. Bünzli, C. Piguet, Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 1048.
26. D. Parker, Coord. Chem. Rev. 2000, 205, 109.
27. M. Mitsuishi, S. Kikuchi, T. Miyashita, Y. Amao, J. Mater. Chem. 2003, 13, 2875.
28. B. Zelelow, G. E. Khalil, G. Phelan, B. Carlson, M. Gouterman, J. B. Callis, L. R. Dalton, Sensor. Actuat. B-Chem. 2003, 96, 304.
29. M. I. J. Stich, S. Nagl, O. S. Wolfbeis, U. Henne, M. Schaeferling, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1399.
30. S. Borisov, I. Klimant, J. Fluoresc. 2008, 18, 581.
31. H. Peng, M. I. J. Stich, J. Yu, L. Sun, L. H. Fischer, O. S. Wolfbeis, Adv. Mater. 2010, 22, 716.
32. R. Pal, D. Parker, Chem. Commun. 2007, 474.
33. A. Lobnik, N. Majcen, K. Niederreiter, G. Uray, Sensor. Actuat. B-Chem. 2001, 74, 200.
34. R. Pal, D. Parker, Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 1020.
35. J. Hynes, T. C. O'Riordan, A. V. Zhdanov, G. Uray, Y. Will, D. B. Papkovsky, Anal. Biochem. 2009, 390, 21.
36. J. D. Moore, R. L. Lord, G. A. Cisneros, M. J. Allen, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17372
37. Y. Bretonniere, M. J. Cann, D. Parker, R. Slater, Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 1624.
38. D. G. Smith, R. Pal, D. Parker, Chem.-Eur. J. 2012, 18, 11604.
39. D. Parker, J. Yu, Chem. Commun. 2005, 3141.
40. R. Pal, D. Parker, L. C. Costello, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 1525.
41. O. S. Wolfbeis, A. Dürkop, M. Wu, Z. Lin, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4495.
42. Y. Chen, W. Guo, Z. Ye, G. Wang, J. Yuan, Chem. Commun. 2011, 47, 6266.
43. Y. Amao, I. Okura, T. Miyashita, B. Chem. Soc. JPN. 2000, 73, 2663.
44. Y. Amao, I. Okura, T. Miyashita, Chem. Lett. 2000, 934.
45. Y. Wang, B. Li, L. Zhang, Q. Zuo, P. Li, J. Zhang, Z. Su, Chem Phys Chem 2011, 12, 349.
46. Q. Zuo, B. Li, L. Zhang, Y. Wang, Y. Liu, J. Zhang, Y. Chen, L. Guo, J. Solid State Chem. 2010, 183, 1715.
47. L. Songzhu, D. Xiangting, W. Jinxian, L. Guixia, Y. Wenshen, J. Ruokun, Spectrochim. Acta A 2010, 77, 885.
48. N. Feng, J. Xie, D. Zhang, Spectrochim. Acta A 2010, 77, 292.
49. A. Dadabhoy, S. Faulkner, P. G. Sammes, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 2000, 2359.
50. M. H. V. Werts, M. A. Duin, J. W. Hofstraat, J. W. Verhoeven, Chem. Commun. 1999, 799.
51. E. Deiters, F. Gumy, J.-C. G. Bünzli, Eur. J. Inorg. Chem. 2010, 2010, 2723.
52. C. Yang, L.-M. Fu, Y. Wang, J.-P. Zhang, W.-T. Wong, X.-C. Ai, Y.-F. Qiao, B.-S. Zou, L.-L. Gui, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5010.
53. A. Strasser, A. Vogler, Inorg. Chim. Acta 2004, 357, 2345.
54. S. M. Borisov, I. Klimant, Anal. Bioanal. Chem. 2012, 404, 2797.
55. X. Zhang, T. Xie, M. Cui, L. Yang, X. Sun, J. Jiang, G. Zhang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 2279.
56. K. N. Raymond, V. C. Pierre, Bioconj. Chem. 2005, 16, 3.
57. W. C. Floyd, P. J. Klemm, D. E. Smiles, A. C. Kohlgruber, V. C. Pierre, J. L. Mynar, J. M. J. Fréchet, K. N. Raymond, J. Amer. Chem. Soc. 2011, 133, 2390.
58. W.-S. Li, J. Luo, F. Jiang, Z.-N. Chen, Dalton Trans. 2012, 41, 9405.
59. R. V. Deun, P. Nockemann, P. Fias, K. V. Hecke, L. V. Meervelt, K. Binnemans, Chem. Commun. 2005, 590.
60. R. C. Haddon, R. Rayford, A. M. Hirani, J. Org.Chem. 1981, 46, 4587.
61. D. B. A. Raj, S. Biju, M. L. P. Reddy, Dalton Trans. 2009, 7519.
62. S. M. Borisov, I. Klimant, Microchim. Acta 2008, 164, 7.
63. S. M. Borisov, T. Mayr, G. Mistlberger, K. Waich, K. Koren, P. Chojnacki, I. Klimant, Talanta 2009, 79, 1322-1330.
64. G. Seybold, G. Wagenblast, Dyes Pigments 1989, 11, 303.
65. SAINT, Bruker AXS Inc., Madison, WI, 2000.
66. G. M. Sheldrick, SADABS: Program for Performing Absorption Corrections to Single-Crystal X-Ray Diffraction Patterns, University of Göttingen 2002.
67. G. M. Sheldrick, SHELXTL: Suite of Programs for Crystal Structure Analysis, Incorporating Structure Solution (XS), Least- Squares Refinement (XL), and Graphics (XP), University Of Göttingen, Göttingen, Germany 2001.
68. C. F. Macrae, I. J. Bruno, J. A. Chisholm, P. R. Edgington, P. McCabe, E. Pidcock, L. Rodriguez-Monge, R. Taylor, J. van de Streek, P. A. Wood, J. Appl.Crystallogr. 2008, 41, 466.
69. C.-H. Huang, Rare Earth Coordination Chemistry: Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons (Asia), Singapore 2010.
70. P. Mueller, Crystal Structure Refinement, Oxford University Press, Oxford UK, 2006.
71. B. G. Wybourne, Phys. Rev. 1966, 148, 317.
72. B. Yan, H. Zhang, S. Wang, J. Ni, J. Photoch. Photobio. A 1998, 116, 209.
73. P. Lehner, C. Staudinger, S. M. Borisov, I. Klimant, Nat. Commun. 2014, 5, 4460.
74. P. C. Alford, M. J. Cook, A. P. Lewis, G. S. G. McAuliffe, V. Skarda, A. J. Thomson, J. L. Glasper, D. J. Robbins, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1985, 705.
75. S.-W. Lai, Y.-J. Hou, C.-M. Che, H.-L. Pang, K.-Y. Wong, C. K. Chang, N. Zhu, Inorg. Chem. 2004, 43, 3724.
76. A. K. Bansal, W. Holzer, A. Penzkofer, T. Tsuboi, Chem. Phys. 2006, 330, 118.
77. E. R. Carraway, J. N. Demas, B. A. DeGraff, J. R. Bacon, Anal. Chem. 1991, 63, 337.
78. S. M. Borisov, I. Klimant, Anal. Chem. 2007, 79, 7501.
79. J. Sun, G. Hu, Q. She, Z. Zuo, L. Gou, Spectrochim. Acta A 2012, 91, 192.
80. S. Nagl, C. Baleizão, S. M. Borisov, M. Schäferling, M. N. Berberan-Santos, O. S. Wolfbeis, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2317.
81. C. Baleizão, S. Nagl, M. Schäferling, M. N. Berberan-Santos, O. S. Wolfbeis, Anal. Chem. 2008, 80, 6449.
82. S. M. Borisov, P. Lehner, I. Klimant, Anal. Chim. Acta 2011, 690, 108.
83. K. Tanno, B. Chem. Soc. JPN. 1964, 37, 804.
84. G. Zhang, G. M. Palmer, M. W. Dewhirst, C. L. Fraser, Nat. Mater. 2009, 8, 747.
85. D. A. Stolper, N. P. Revsbech, D. E. Canfield, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 18755.
86. N. P. Revsbech, L. H. Larsen, J. Gundersen, T. Dalsgaard, O. Ulloa, B. Thamdrup, Limnol. Oceanogr. Meth. 2009, 7, 371.
87. M. Schäferling, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3532.
88. M. Kuhl, L. Polerecky, Aquat. Microb. Ecol. 2008, 53, 99.
89. S. Schreml, R. J. Meier, O. S. Wolfbeis, T. Maisch, R.-M. Szeimies, M. Landthaler, J. Regensburger, F. Santarelli, I. Klimant, P. Babilas, Exp. Dermatol. 2011, 20, 550.
90. R. J. Meier, S. Schreml, X. Wang, M. Landthaler, P. Babilas, O. S. Wolfbeis, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10893.
91. O. S. Wolfbeis, Adv. Mater. 2008, 20, 3759.
92. M. Larsen, S. M. Borisov, B. Grunwald, I. Klimant, R. N. Glud, Limnol.Oceanogr. Meth. 2011, 9, 348.
93. X. Wang, R. J. Meier, M. Link, O. S. Wolfbeis, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4907.
94. R. J. Meier, L. H. Fischer, O. S. Wolfbeis, M. Schäferling, Sensor. Actuat. B- Chem. 2013, 177, 500.
95. B. Ungerböck, V. Charwat, P. Ertl, T. Mayr, Lab Chip 2013, 13, 1593.
96. D. B. Papkovsky, R. I. Dmitriev, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 8700.
97. J. W. Aylott, Analyst 2003, 128, 309.
98. S. M. Borisov, T. Mayr, I. Klimant, Anal. Chem. 2008, 80, 573.
99. A. Fercher, S. M. Borisov, A. V. Zhdanov, I. Klimant, D. B. Papkovsky, ACS Nano 2011, 5, 5499.