Плазмонное усиление поглощения видимого света в ультратонких организованных слоях органических хромофоров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Звягина Александра Игоревна

• Звягина Александра Игоревна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Звягина Александра Игоревна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Плазмонные свойства металлических наночастиц

1.2 Получение плазмоннык наночастиц благородный: металлов

1.3 Влияние геометрии и организации наночастиц на их плазмонные свойства

1.4 Усиленные поверхностью резонансные оптические эффекты

1.4.1 Гигантское комбинационное рассеяние

1.4.2 Усиленное поверхностью поглощение в ближней ИК области

1.4.3 Усиленная поверхностью флуоресценция

1.4.4 Резонансное усиление поглощения в видимой области

1.5 Плазмонные ансамбли металлических наночастиц на твердой поверхности

1.6 Получение монослоев органических красителей на твердой поверхности

1.6.1 Монослои на основе родаминовых красителей

1.6.2 Монослои на основе фталоцианиновых красителей

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Синтез гидрозоля золота

2.2 Синтез гидрозоля оксида церия

2.3 Получение плазмоннык ансамблей наночастиц

2.4 Получение монослоев Ленгмюра органических красителей

2.5 Получение пленок органических красителей

2.6 Методы исследования

2.6.1 Оптоволоконная спектроскопия поглощения

2.6.2 Электронная спектроскопия поглощения

2.6.3 Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)

2.6.4 Атомно-силовая микроскопия (АСМ)

2.6.5 Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)

2

2.6.6 Спектральная эллипсометрия

2.6.7 Рентгеновские исследования

2.6.8 Компьютерное моделирование

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Получение двумерных плазмонных ансамблей наночастиц золота

с заданными спектральными характеристиками на твердой поверхности

3.2 Получение ультратонких пленок на основе органических красителей

3.2.1 Получение ультратонких пленок на основе этилизоникотин-замещенного краун-замещенного фталоцианината рутения (ЯиЬ(ЕШ)2)

3.2.2 Получение ультратонких пленок на основе 5-карбокситетраметил родамина (ТАМЯА)

3.2.3 Получение ультратонких пленок на основе изопентилдиимида перилен-3,4,9,10-тетракарбоновой кислоты (ЕР-РВ1) и тетрапиридилпорфирина (ТРуР)

3.2.4 Получение ультратонких пленок на основе двухпалубного краун-замещенного фталоцианината церия

3.3 Резонансное усиление поглощения видимого света в гибридных планарных системах на основе органических красителей и наночастиц золота

3.3.1 Резонансное усиление поглощения в гибридной системе на основе однополосного красителя

3.3.2 Резонансное усиление поглощения в гибридной системе на основе мультиполосного красителя

3.3.3 Спектральные свойства гибридных систем на основе плазмонных ансамблей и агрегатов красителей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Плазмонное усиление поглощения видимого света в ультратонких организованных слоях органических хромофоров»

Актуальность темы

Способность наночастиц благородных металлов преобразовывать

оптическое излучение в сильное электрическое поле вблизи своей

поверхности благодаря световому возбуждению плазмонного резонанса

лежит в основе целого ряда эффектов, связанных с усилением оптических

свойств молекул, попавших в это поле. Усиленное поверхностью

рамановское рассеяние, флуоресценция и ИК-поглощение на сегодняшний

день стали фактически рутинными методами химического и

биохимического анализа, чувствительность которых позволяет определять

даже единичные молекулы для широкого спектра соединений. Плазмонное

резонансное усиление поглощения (РУП) видимого света, которое основано

на возбуждении поверхностных плазмонов в УФ-видимой области спектра,

до сих пор остается малоизученным. Прямое наблюдение РУП-эффекта

затруднено вследствие значительной разницы в экстинкции наночастиц и

молекул, которая может достигать нескольких порядков величины. Это

различие маскирует усиление оптического сигнала от поглощающих свет

молекул-хромофоров. По этой причине экспериментальные исследования

механизма и закономерностей РУП-эффекта долгое время практически не

развивались, несмотря на то, что сам эффект в последние годы активно

используется в не кремниевых (органических) технологиях конверсии

солнечной энергии, таких, как сенсибилизированные жидкостные и

полимерные твердотельные органические солнечные элементы и

фотокатализ. Эффективность поглощения солнечного света в таких

элементах является одним из критически важных параметров для

достижения высоких операционных характеристик. В этих системах РУП-

эффект обеспечивается с помощью наночастиц, иммобилизованных или

непосредственно на поверхности, или в тонком поверхностном/межфазном

слое из поглощающего органического материала на планарном

4

функциональном элементе в преобразователе солнечного света. В

подавляющем большинстве случаев РУП-эффект в подобных устройствах

непосредственно не измеряют, а судят о его возникновении по увеличению

эффективности соответствующего процесса, например,

фотокаталитического образования химических связей, изменению фототока

при фоторазложении воды, увеличению кпд солнечного элемента и т.д.

Поскольку особенности резонансного усиления оптического поглощения

органических слоев на поверхности остаются малоизученными, то при

сборке систем с РУП-эффектом на различных поверхностях до сих пор

руководствуются простым эмпирическим правилом: максимальное

усиление оптических свойств системы достигается при наиболее полном

перекрывании спектров частиц-резонаторов, поглощающего материала и

источника света. Основная стратегия такой «спектральной подгонки»

заключается в синтезе частиц с таким размером и/или формой, которые бы

обеспечивали требуемое совпадение их спектральных характеристик с

оптическими свойствами поглощающего органического слоя. Эта стратегия

не универсальна, требует разработки особого подхода для совмещения

наночастиц-резонаторов и органических соединений в каждой конкретной

системе и связана со значительными трудозатратами. Спектральная

настройка планарной РУП-системы за счет управления коллективными

плазмонами в агрегированных системах из наночастиц до настоящего

времени практически не использовалась. Развитие этого направления в

основном связано с созданием наноразмерных ансамблей плазмонных

элементов, располагающихся на заданных расстояниях друг от друга, с

помощью дорогих литографических методов. Таким образом, поиск

подходов к непосредственному измерению плазмонного резонансного

усиления оптических и фотоэлектрических свойств ультратонких пленок

красителей, поглощающих свет в видимой области спектра, представляет

собой одну из важных и актуальных задач современной физикохимии

поверхности и наноразмерных систем. Изучение механизма и основных

5

закономерностей резонансного усиления оптических свойств ультратонкой органической пленки в результате ее взаимодействия с плазмонами наночастиц благородных металлов принципиально важно для рационализации сборки и дизайна устройств, в которых может использоваться резонансно-оптический эффект (сенсибилизированные жидкостные и полимерные твердотельные солнечные элементы, фотокаталитические ячейки).

Цель работы

Разработка универсальной стратегии сборки ультратонких гибридных систем с контролируемым резонансно-усиленным оптическим поглощением на основе органических хромофоров и наночастиц золота.

В рамках поставленной цели решены следующие задачи:

- разработка метода стабилизации двумерных ансамблей наночастиц золота (плазмонных антенн) с заданными спектральными свойствами на поверхности жидкости и ультратонких органических слоев на твердых подложках;

- оптимизация методики сборки хромофоров, в том числе, двухпалубных металлокомплексов краун-фталоцианинатов, в монослои с контролируемой ориентацией молекул на твердой поверхности;

- выявление и анализ основных закономерностей спектрального поведения гибридных планарных систем на основе двумерных плазмонных ансамблей наночастиц и ультратонких пленок органических красителей с различной степенью агрегации.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в развитии подхода к прямому

измерению усиления поглощения видимого света в ультратонких

органических пленках с помощью настройки структурных и спектральных

характеристик ансамблей наночастиц золота, а также в определении

6

влияния межмолекулярных взаимодействий в пленках органических хромофоров на реализацию эффекта плазмонного резонансного усиления поглощения в таких системах.

В работе впервые:

1. Оптимизирован подход к стабилизации протяженных двумерных ансамблей наночастиц на поверхности жидкости, основанный на эффекте субстрат-индуцированной конденсации катион-анионной смеси ПАВ на поверхности водного коллоидного раствора наночастиц золота. Выявлена прямая зависимость между агрегационной устойчивостью, строением и изменением спектральных характеристик плазмонной структуры при ее переносе с поверхности гидрозоля на твердую подложку. Предложен новый способ стабилизации плазмонных агрегатов наночастиц золота размером 18-20 нм в двумерных матрицах из частиц оксида церия(1У) размером 2 нм и катион-анионной смеси ПАВ.

2. Разработан метод контроля ориентации краун-замещенных фталоцианинатов, проявляющих высокую склонность к п-стэкингу, в ультратонких пленках на твердых подложках. Предложенный подход основан на эффекте субстрат-индуцированной конденсации молекул на поверхностях, допированных катионами, способными взаимодействовать с краун-эфирными заместителями, что позволяет подавлять межмолекулярные взаимодействия и получать плотноупакованные пленки ароматических соединений в планарной ориентации.

3. Разработана стратегия сборки по методу «снизу-вверх»

планарных гибридных систем на основе ультратонких пленок

органических красителей и двумерных плазмонных антенн, в которых

непосредственно наблюдаемое усиление оптического поглощения

реализуется за счет тонкой настройки положения максимума поглощения

плазмонного ансамбля на положение полос поглощения органического

красителя. С помощью этой стратегии продемонстрирована возможность

селективно усиливать поглощение на выбранных длинах волн, а также

7

обеспечивать одновременное усиление поглощения на нескольких длинах волн для систем на основе мультиполосных органических красителей.

4. Исследовано влияние агрегационной структуры органической пленки на резонансное усиление поглощения и показано, что возникновение резонансного эффекта определяется агрегационной структурой органического слоя, задающей пространственное расположение плазмонных частиц относительно этого слоя. Установлено, что РУП-эффект не возникает в гибридных системах на основе I-агрегатов с коллективным оптическим поведением, поскольку сильные межмолекулярные взаимодействия препятствуют погружению частицы в агрегат и локализации поля плазмонов внутри органического материала.

Практическая и теоретическая значимость работы

Практическая значимость работы определяется, в первую очередь, необходимостью рационализации существующих подходов к увеличению эффективности поглощения в ультратонких пленках на основе органических красителей, как важного этапа на пути создания органических преобразователей солнечной энергии, совместимых с современными планарными технологиями. Разработанная в ходе выполнения диссертационной работы стратегия резонансного усиления поглощения в гибридных пленках на основе органических красителей и наночастиц золота позволяет увеличивать контролируемым образом коэффициент поглощения системы до 500% по сравнению с теоретически рассчитанным значением. Поскольку процесс создания гибридной системы состоит из двух независимых этапов: получения органического слоя и формирования на его поверхности плазмонного ансамбля - изменять состав системы можно на любой стадии. Представленные результаты были получены с использованием золотых наночастиц, которые при необходимости могут быть заменены на частицы из другого материала, поглощающие в другом спектральном диапазоне (например, серебряные).

Особый практический интерес представляет и предложенный в работе метод управления ориентацией ароматических молекул, который позволяет на основе одного исходного соединения получать материал с различными оптическими и структурными характеристиками.

Теоретическая значимость работы связана с выявлением фундаментальных закономерностей, которые лежат в основе взаимодействий плазмонных частиц с органическим материалом на межфазной границе. Полученные в работе данные о влиянии агрегации молекул в органическом слое на характер взаимодействий красителя и плазмонного ансамбля имеют большое значение для понимания физической природы наблюдаемых явлений.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Метод стабилизации и контроля структурных и спектральных характеристик двумерных ансамблей наночастиц золота в смеси катионного и анионного ПАВ на твердых подложках. Результаты исследования морфологии полученных ансамблей и их оптических свойств.

2. Метод управления ориентацией полициклических молекул с помощью субстрат-индуцированной конденсации монослоев на твердых подложках на примере монослоев двухпалубного краун-замещенного фталоцианината церия.

3. Стратегия получения гибридных систем на основе ультратонких пленок органических красителей (краун-замещенного фталоцианината рутения, двухпалубного краун-замещенного фталоцианината церия, карбокситетраметил родамина, изопентилдиимида перилен-тетракарбоновой кислоты и тетрапиридилпорфирина) и двумерных плазмонных ансамблей наночастиц золота.

4. Результаты исследования спектральных свойств гибридных

систем и основных характеристик резонансного усиления оптического

9

поглощения в таких системах. Данные о влиянии агрегации молекул хромофоров на взаимодействие поля плазмонных частиц с ультратонкими органическими пленками на планарных твердых поверхностях.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены на III Международной конференции «Супрамолекулярные системы на поверхности раздела» (Туапсе, Россия, 2013 г.), VIII Конференции молодых ученых, аспирантов и студентов ИФХЭ РАН «Физикохимия-2013» (Москва, Россия, 2013 г.), V Международной конференции по физической химии краун-соединений, порфиринов и фталоцианинов, посвященной 290-летию основания Российской академии наук (Туапсе, Россия, 2014 г.), IX Конференции молодых ученых, аспирантов и студентов ИФХЭ РАН «Физикохимия-2014» (Москва, Россия, 2014 г.), XV Международной конференции «Поверхностные силы» (Москва, Россия, 2014 г.), X Конференции молодых ученых, аспирантов и студентов ИФХЭ РАН «Физикохимия-2015» (Москва, Россия, 2015 г.), IV Международной конференции «Супрамолекулярные системы на поверхности раздела» (Туапсе, Россия, 2015 г.), VIII Международный симпозиум по дизайну и синтезу супрамолекулярных систем и координационной химии (Казань, Россия, 2016 г.), VI Международной конференции по физической химии краун-соединений, порфиринов и фталоцианинов, (Туапсе, Россия, 2016 г.), XX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Екатеринбург, Россия, 2016 г.), XVI Европейской студенческой коллоидной конференции (Флоренция, Италия, 2017 г.), V Международной конференции «Супрамолекулярные системы на поверхности раздела» (Туапсе, Россия, 2017 г.).

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Плазмонные свойства металлических наночастиц

Способность металлических наночастиц (НЧ) фокусировать оптическое излучение в сильное электрическое поле вблизи своей поверхности обуславливает их активное использование в солнечной энергетике, оптоэлектронике, химическом анализе и медицине. Длина свободного пробега электрона в металле составляет порядка 50 нм, поэтому в НЧ не происходит рассеяния электронов в объеме материала, все взаимодействия электронов с падающим светом происходят на границе раздела фаз. Коллективное возбуждение электронов на поверхности НЧ называется локализованным поверхностным плазмоном. Частота колебания поверхностного плазмона зависит от ряда параметров: электронной плотности металла, эффективной массы электрона, размера и формы НЧ. При совпадении частот колебаний локализованного поверхностного плазмона и внешнего электромагнитного излучения возникает локализованный поверхностный плазмонный резонанс, сопровождающийся резким усилением электрического поля вокруг частицы (рисунок 1).

Рис. 1. Схематическое изображение поверхностного плазмона наносферы. Под действием света с резонансной длиной волны поверхностные электроны наночастиц начинают колебаться относительно ядер частиц.

^ электрическое

л4фк\ поле

/\ \

Видимый

свет

Впервые взаимодействие металлических наночастиц с электромагнитным излучением описал Густав Ми в 1908 г. [1] В своей

работе Ми представил решение уравнений Максвелла для рассеяния света на сферических частицах различного диаметра. В простейшем варианте теория Ми рассматривает взаимодействие сферической частицы диаметра а с z-поляризованным электромагнитным излучением с длиной волны X (а/А < 0.1). Решение уравнений Максвелла для такой системы с использованием квазистатического приближения определяет условие резонансного усиления поля вокруг НЧ как ечаст. ~ -2есред., где ечаст. и есред. - диэлектрические проницаемости частицы и окружающей среды соответственно. В случае серебряных и золотых НЧ это условие выполняется в видимом диапазоне электромагнитного излучения, что и делает их привлекательными для практического использования в качестве наноразмерных оптических усилителей.

Основной характеристикой локализованного плазмонного резонанса является экстинкция - наблюдаемое ослабление светового пучка при прохождении через среду, содержащую НЧ. Экстинкция зависит от длины волны и обусловлена двумя процессами: (1) поглощением фотона, энергия которого затем преобразуется в другие виды энергии или излучается с другой частотой, и (2) рассеянием фотона, сопровождающимся переизлучением фотона с той же частотой (Релеевское рассеяние) или с частотой, смещенной относительно частоты падающего света (Рамановское рассеяние). Положение максимума в спектре экстинкции НЧ зависит от диэлектрической проницаемости среды, [2,3] что активно используется в аналитических методах, основанных на изменении спектральных характеристик поверхностного плазмона в результате связывания частиц с молекулами анализируемого вещества. [4]

Поскольку уникальные оптические свойства НЧ обусловлены

резонансным взаимодействием электромагнитного излучения с

локализованным поверхностным плазмоном, характеристики которого

чувствительны к изменению материала, формы и размера НЧ, [2] широта

использования НЧ определяется возможностью синтеза частиц с

12

различными спектральными характеристиками, что, в свою очередь, служит движущей силой для развития методов получения наночастиц.

1.2 Получение плазмонных наночастиц благородных металлов

Главными требованиями к методам получения металлических НЧ являются: (1) высокая однородность получаемых частиц, поскольку их физико-химические свойства напрямую зависят от формы и размера, и (2) низкая стоимость синтеза. Существующие на данный момент методики можно разделить на две основных группы. [5] Первая группа включает методы, основанные на восстановлении металлов из водных растворов их солей с последующим ростом наноструктур. Такая стратегия синтеза получила название «снизу-вверх». Второй подход «сверху-вниз» подразумевает получение НЧ из объемного материала путем удаления лишних атомов. Наиболее распространенные методы, использующие стратегию «сверху-вниз» - фотолитография [6] и электронно-лучевая литография [7]. Достоинством этих методов является высокая однородность получаемых НЧ и возможность получать упорядоченные ансамбли на твердой поверхности с заданным расстоянием между НЧ. Разрешение литографических методов зависит от длины волны засвечивающего лазера, поэтому для фотолучевой литографии минимальный размер частиц составляет порядка 60 нм. [8] В случае электронно-лучевой литографии ограничений по разрешению нет, использование электронного пучка позволяет получать НЧ диаметром менее 10 нм. [9] К недостаткам методов, использующих стратегию «сверху-вниз», можно отнести большой расход материала; получение поликристаллических НЧ при осаждении металла, что неблагоприятно сказывается на плазмонных свойствах частиц; невозможность получать покрытия большой площади из-за продолжительности процесса и высокой стоимости технологических установок.

Восстановление солей золота, относящееся к стратегии «снизу-вверх», является более дешевым методом получения НЧ. Для восстановления золота используют различные восстанавливающие агенты (боргидрид натрия, аскорбиновую кислоту, цитраты щелочных металлов) [10] и кластеры золота. В качестве стабилизатора коллоидного раствора применяют различные ПАВ и полимеры. [11,12] Форма и размер НЧ зависит от выбора восстанавливающего агента и условий реакции (времени, температуры, соотношения компонентов). На данный момент разработано большое число методик синтеза НЧ, позволяющих получать частицы различной формы: сферические, [13-15] стержнеобразные, [14] кубические и дисковидные, [16] звездообразные структуры, треугольные призмы, [17] провода и тубы [18] (Рис. 2).

Основной метод получения сферических золотых НЧ -восстановление золотохлористоводородной кислоты цитратом натрия при нагревании. Данный метод был описан Туркевичем в 1951 г. [20] В классическом варианте методики диаметр НЧ составляет порядка 20 нм, однако, изменение соотношения компонентов и последовательности их добавления в реакционную смесь позволяет варьировать размер частиц от 9 до 120 нм. [21]

Одним из распространенных способов синтеза золотых НЧ большого размера является рост частиц на затравочных кластерах. [14] На первом этапе с использованием сильного восстанавливающего агента, например, боргидрида натрия, получают НЧ маленького диаметра, затем полученные НЧ вносят в раствор с большей концентрацией ионов золота и слабым восстанавливающим агентом (например, аскорбиновой кислотой). Восстановление золота в такой системе происходит непосредственно на поверхности затравочных НЧ. Добавление в реакцию противоионов и других соединений может влиять на направление роста и конечную форму НЧ. В частности, таким образом получают звездообразные НЧ. [22]

Рис. 2. СЭМ изображения НЧ с различными характеристиками: а) наносферы, диаметром 16 нм, Ь) нанотержни, с) пирамиды, ф) золотые наностержни, покрытые серебряной оболочкой, е) нанорис - наностержни из Ее203, покрытые золотой оболочкой, У) золотые наностержни, покрытые оболочной из БЮ2, ^ наночаши - полые полусферы с золотым кластером на дне, И) золотые нанозвезды, ¡) тетраэдры, октаэдры и кубооктаэдры, ]) нанокубы, к) серебряные нанокубы и золотые нанополости, полученные с использованием серебряных нанокубов, I) нанокластеры. [19]

Для получения НЧ маленького диаметра (1-5 нм) с узким распределением по размеру используют двухфазные реакции. [13] В данном случае стабилизацию НЧ осуществляют с помощью тиолов. Соль золота экстрагируют из водной фазы в органическую фазу с помощью подходящего ПАВ, затем в водную фазу добавляют боргидрид натрия. В процессе реакции цвет органической фазы меняется с желтого на темно -коричневый. На размер частиц, как и при их восстановлении цитратами щелочных металлов, влияет соотношение компонентов и температура реакции.

Синтез НЧ в обратных мицеллах [16] позволяет получать монокристаллические частицы с узким распределением по размеру. [15] ПАВ в таких системах играет роль структурообразующего компонента мицелл, в которых полярные группы молекул обращены к внутренней водной фазе, а углеводородный хвост молекулы - к органической. Размер синтезируемых НЧ линейно зависит от объема водной фазы, то есть, от размера мицелл..

Несмотря на то, что методы синтеза НЧ, относящиеся к стратегии «снизу-вверх», позволяют получать практически монодисперсные суспензии НЧ малого размера, они имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение в создании оптоэлектронных устройств. Во-первых, размер и свойства НЧ варьируются от партии к партии, что отрицательно сказывается на воспроизводимости их плазмонных свойств. Во-вторых, строение существующих на данный момент оптоэлектронных устройств предполагает организацию НЧ на твердых поверхностях в упорядоченные ансамбли. Контролируемая сборка НЧ на твердой поверхности, позволяющая точно задавать их положение относительно друг друга, представляет собой технически сложную задачу. Таким образом, выбор стратегии получения металлических НЧ зависит от параметров конечной системы, ее оптических свойств, масштаба и способа их организации в объемной фазе или на твердой поверхности.

1.3 Влияние геометрии и организации наночастиц на их плазмонные свойства

Согласно теории Ми, преобладание поглощения или рассеяния при взаимодействии НЧ с падающим светом зависит от размера частиц. [2,23] В случае НЧ диаметром 20 нм основной вклад в экстинкцию дает поглощение света. При увеличении диаметра НЧ до 40 нм доля рассеяния в спектре

экстинкции начинает расти. Для НЧ с диаметром 80 нм вклад поглощения и рассеяния становится равным. Дальнейшее увеличение диаметра НЧ сопровождается быстрым ростом доли рассеяния в спектре экстинкции.

В то же время с увеличением размера частиц полоса поглощения

смещается в длинноволновую область, при этом на величину смещения

сильно влияет форма НЧ. В случае сферических частиц при увеличении

диаметра в 10 раз с 9 до 100 нм полоса поглощения поверхностных

плазмонов смещается всего на 60 нм (с 520 до 580 нм). [24] Такой

относительно небольшой диапазон, в котором может изменяться положение

максимума экстинкции индивидуальных сферических НЧ, ограничивает их

применимость в таких областях, как фотодинамическая терапия рака, где

используются наночастицы, поглощающие в ближней ИК области. Для этих

целей более подходящими являются частицы с анизотропной геометрией,

например, наностержни. В спектре экстинкции наностержней помимо

полосы в области 520 нм появляется еще одна полоса в длинноволновом

диапазоне. Физическая основа этого эффекта описана в теории Ганса. [25] В

случае НЧ несферической формы с геометрическими параметрами х>у=2

свет, поляризованный вдоль осей х и у, будет по-разному взаимодействовать

с частицей, чему отвечает присутствие двух полос, или мод, в спектре

экстинкции. Коротковолновая мода соответствует возбуждению

поперечного плазмона (вдоль осей у=2). Положение ее максимума слабо

зависит от соотношения размерных параметров НЧ. Длинноволновая мода,

отвечающая продольному плазмону, колебание которого ориентировано

вдоль оси х, напротив, сильно зависит от отношения длины к ширине

наностержня. С увеличением длины наностержня Хмакс продольного

плазмона линейно смещается в красную область вплоть до 800 нм. Кроме

того, увеличение соотношения размеров частицы сопровождается ростом

интенсивности полосы, соответствующей продольному плазмону. Линейная

зависимость параметров позволяет легко настраивать оптический отклик

системы на этапе синтеза частиц. Например, исследовательской группой

17

Мэрфи с сотр. был разработан метод синтеза золотых наностержней с соотношением линейных размеров от 2 до 6, основанный на использовании затравочных кластеров (Рис. 3). [3]

Рис. 3. Зависимость положения максимума экстинкции золотых наностержней от соотношения длины стержня к его ширине. [3]

Усложнение геометрии НЧ ведет к росту числа плазмонных мод, а, следовательно, и увеличению количества полос в спектре экстинкции. Например, спектре звездообразных НЧ коротковолновая полоса в области 520 нм относится к сферическому ядру частицы, полосы, имеющие большую длину волны вплоть до ближнего ИК, соответствуют лучам НЧ. Их положение и интенсивность зависят от формы луча и его ориентации относительно поляризации падающего света. [26] Значительное усиление электрического поля на остриях лучей и смещение максимума экстинкции в область ближнего ИК позволяют активно использовать звездообразные НЧ для селективного уничтожения раковых клеток и увеличения интенсивности сигнала в поверхностно-усиленной спектроскопии комбинационного рассеивания (SERS). Сложность работы с звездообразными НЧ заключается в том, что звездообразные НЧ имеют неравновесную форму и их строение варьируется даже для продукта, полученного по одной и той же методике, что значительно снижает эффективность таких НЧ. В 2015 году исследовательской группой Лу была разработана стандартизированная

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Звягина Александра Игоревна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Mie G. Beitraege zur Optik trueber Medien, speziell kolloidaler Metalloesungen // Ann. Phys. 1908. Vol. 330, № 3. P. 377-445.

2. Lee K.S., El-Sayed M.A. Dependence of the enhanced optical scattering efficiency relative to that of absorption for gold metal nanorods on aspect ratio, size, end-cap shape, and medium refractive index // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109, № 43. P. 20331-20338.

3. Huang X., El-Sayed I.H., Qian W., El-Sayed M.A. Cancer cell imaging and photothermal therapy in the near-infrared region by using gold nanorods // J. Am. Chem. Soc. 2006. Vol. 128, № 6. P. 2115-2120.

4. Howes P.D., Chandrawati R., Stevens M.M. Colloidal nanoparticles as advanced biological sensors // Science . 2014. Vol. 346, № 6205. P. 1247390-1247390.

5. Shenhar R., Rotello V.M. Nanoparticles: Scaffolds and building blocks // Acc. Chem. Res. 2003. Vol. 36, № 7. P. 549-561.

6. Karim W., Tschupp S.A., Oezaslan M., Schmidt T.J., Gobrecht J., van Bokhoven J.A., Ekinci Y. High-resolution and large-area nanoparticle arrays using EUV interference lithography // Nanoscale. 2015. Vol. 7, № 16. P. 7386-7393.

7. Manfrinato V.R., Wen J., Zhang L., Yang Y., Hobbs R.G., Baker B., Su D., Zakharov D., Zaluzec N.J., Miller D.J., Stach E.A., Berggren K.K. Determining the resolution limits of electron-beam lithography: Direct measurement of the point-spread function // Nano Lett. 2014. Vol. 14. P. 4406-4412.

8. Eustis S., El-Sayed M.A. Why gold nanoparticles are more precious than pretty gold: noble metal surface plasmon resonance and its enhancement of the radiative and nonradiative properties of nanocrystals of different shapes. // Chem. Soc. Rev. 2006. Vol. 35, № 3. P. 209-217.

9. Koh A.L., McComb D.W., Maier S.A., Low H.Y., Yang J.K.W. Sub-10 nm patterning of gold nanostructures on silicon-nitride membranes for plasmon mapping with electron energy-loss spectroscopy // J. Vac. Sci. Technol. B. 2010. Vol. 28, № 6. P. C6O45-C6O49.

10. Handley D.A. Methods for synthesis of colloidal gold // Colloidal Gold: Principles, Methods, and Applications. / ed. Hayat M.A. New York: Academic, 1989. P. 13-33.

11. Fenger R., Fertitta E., Kirmse H., Thünemann A.F., Rademann K. Size dependent catalysis with CTAB-stabilized gold nanoparticles // Phys. Chem. Chem. Phys. 2012. Vol. 14, № 26. P. 9343-9349.

12. Corbierre M.K., Cameron N.S., Sutton M., Mochrie S.G.J., Lurio L.B., Rühm A., Lennox R.B. Polymer-Stabilized Gold Nanoparticles and Their Incorporation into Polymer Matrices // J. Am. Chem. Soc. 2001. Vol. 123, № 42. P. 10411-10412.

13. Daniel M., Astruc D. Gold Nanoparticles: Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and Applications toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology // Chem. Rev. 2004. Vol. 104. P. 293-346.

14. Murphy C.J., Sau T.K., Gole A.M., Orendorff C.J., Gao J., Gou L., Hunyadi S.E., Li T. Anisotropic Metal Nanoparticles: Synthesis, Assembly, and Optical Applications // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109. P. 13857-13870.

15. Pileni M.P. Nanosized Particles Made in Colloidal Assemblies // Langmuir. 1997. Vol. 13, № 13. P. 3266-3276.

16. Pileni M.-P. The role of soft colloidal templates in controlling the size and shape of inorganic nanocrystals. // Nat. Mater. 2003. Vol. 2, № 3. P. 145150.

17. Hao E., Schatz G.C., Hupp J.T. Synthesis and optical properties of anisotropic metal nanoparticles // J. Fluoresc. 2004. Vol. 14, № 4. P. 331341.

18. Xia Y., Yang P., Sun Y., Wu Y., Mayers B., Gates B., Yin Y., Kim F., Yan

118

H. One-Dimensional Nanostructures: Synthesis, Characterization, and Applications // Adv. Mater. 2003. Vol. 15, № 5. P. 353-389.

19. Khlebtsov N., Dykman L. Biodistribution and toxicity of engineered gold nanoparticles: a review of in vitro and in vivo studies // Chem. Soc. Rev. 2011. Vol. 40, № 3. P. 1647-1671.

20. Turkevich, John; Cooper P.H.J. A study of the nucleation and growth process in the synthesis of colloidal gold // Discuss. Faraday Soc. 1951. Vol. 55, № c. P. 55-75.

21. Kimling J., Maier M., Okenve B., Kotaidis V., Ballot H., Plech A. Turkevich Method for Gold Nanoparticle Synthesis Revisited // J. Phys. Chem. B. 2006. Vol. 110, № 32. P. 15700-15707.

22. Senthil Kumar P., Pastoriza-Santos I., Rodríguez-González B., Javier García de Abajo F., Liz-Marzán L.M. High-yield synthesis and optical response of gold nanostars // Nanotechnology. 2008. Vol. 19, № 1. P. 15606.

23. Jain P.K., Lee K.S., El-Sayed I.H., El-Sayed M.A. Calculated absorption and scattering properties of gold nanoparticles of different size, shape, and composition: Applications in biological imaging and biomedicine // J. Phys. Chem. B. 2006. Vol. 110. P. 7238-7248.

24. Link S., El-Sayed M.A. Size and Temperature Dependence of the Plasmon Absorption of Colloidal Gold Nanoparticles // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103, № 21. P. 4212-4217.

25. Gans R. Über die Form ultramikroskopischer Silberteilchen // Ann. Phys. 1915. Vol. 352, № 10. P. 270-284.

26. Hao F., Nehl C.L., Hafner J.H., Nordlander P. Plasmon resonances of a gold nanostar // Nano Lett. 2007. Vol. 7, № 3. P. 729-732.

27. Niu W., Chua Y.A.A., Zhang W., Huang H., Lu X. Highly Symmetric Gold Nanostars: Crystallographic Control and Surface-Enhanced Raman Scattering Property // J. Am. Chem. Soc. 2015. Vol. 137, № 33. P. 1046010463.

28. Oldenburg S.J., Averitt R.D., Westcott S.L., Halas N.J. Nanoengineering of optical resonances // Chem. Phys. Lett. 1998. Vol. 288, № 2-4. P. 243-247.

29. Prodan E. A Hybridization Model for the Plasmon Response of Complex Nanostructures // Science . 2003. Vol. 302, № 5644. P. 419-422.

30. Jain P.K., El-Sayed M.A. Universal Scaling of Plasmon Coupling in Metal Nanostructures: Extension from Particle Pairs to Nanoshells // Nano Lett. 2007. Vol. 7, № 9. P. 2854-2858.

31. Wang G., Sun W. Optical limiting of Gold nanoparticle aggregates induced by electrolytes // J. Phys. Chem. B. 2006. Vol. 110, № 42. P. 20901-20905.

32. Halas N.J., Lal S., Chang W.S., Link S., Nordlander P. Plasmons in strongly coupled metallic nanostructures // Chem. Rev. 2011. Vol. 111. P. 39133961.

33. Mirkin C.A., Letsinger R.L., Mucic R.C., Storhoff J.J. A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials. // Nature. 1996. Vol. 382, № 6592. P. 607-609.

34. Radwan S.H., Azzazy H.M. Gold nanoparticles for molecular diagnostics // Expert Rev. Mol. Diagn. 2009. Vol. 9, № 5. P. 511-524.

35. Le Ru E.C., Etchegoin P.G., Meyer M. Enhancement factor distribution around a single surface-enhanced Raman scattering hot spot and its relation to single molecule detection // J. Chem. Phys. 2006. Vol. 125, № 20. P. 204701.

36. Bosnick K., Maillard M., Brus L. Single Molecule Raman Spectroscopy at the Junctions of Large Ag Nanocrystals // J. Phys. Chem. B. 2003. Vol. 107, № 37. P. 9964-9972.

37. Futamata M. Single molecule sensitivity in SERS: importance of junction of adjacent Ag nanoparticles. // Faraday Discuss. 2006. Vol. 132. P. 45-61.

38. Xu H., Aizpurua J., Käll M., Apell P. Electromagnetic contributions to single-molecule sensitivity in surface-enhanced Raman scattering // Phys. Rev. E. 2000. Vol. 62, № 3. P. 4318-4324.

39. Qi J., Motwani P., Gheewala M., Brennan C., Wolfe J.C., Shih W.C.

Surface-enhanced Raman spectroscopy with monolithic nanoporous gold disk substrates // Nanoscale. 2013. Vol. 5, № 10. P. 4105-4109.

40. Alvarez-Puebla R.A., Agarwal A., Manna P., Khanal B.P., Aldeanueva-Potel P., Carbó-Argibay E., Pazos-Pérez N., Vigderman L., Zubarev E.R., Kotov N.A., Liz-Marzán L.M. Gold nanorods 3D-supercrystals as surface enhanced Raman scattering spectroscopy substrates for the rapid detection of scrambled prions. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2011. Vol. 108, № 20. P. 8157-8161.

41. Freeman R.G., Grabar K.C., Allison K.J., Bright R.M., Davis J.A., Guthrie

A.P., Hommer M.B., Jackson M.A., Smith P.C., Walter D.G., Natan M.J. Self-Assembled Metal Colloid Monolayers: An Approach to SERS Substrates // Science . 1995. Vol. 267, № 5204. P. 1629-1632.

42. Yan B., Thubagere A., Premasiri W.R., Ziegler L.D., Negro L.D., Reinhard

B.M. Engineered SERS substrates with multiscale signal enhancement: nanoparticle cluster arrays // ACS Nano. 2009. Vol. 3, № 5. P. 1190-1202.

43. Schlücker S. Surface-enhanced raman spectroscopy: Concepts and chemical applications // Angew. Chemie - Int. Ed. 2014. Vol. 53, № 19. P. 47564795.

44. Le Ru E.C., Etchegoin P.G. Single-molecule surface-enhanced Raman spectroscopy // Annu. Rev. Phys. Chem. 2012. Vol. 63. P. 65-87.

45. Zrimsek A.B., Wong N.L., Van Duyne R.P. Single Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy: A Critical Analysis of the Bianalyte versus Isotopologue Proof// J. Phys. Chem. C. 2016. Vol. 120, № 9. P. 51335142.

46. Souza G.R., Levin C.S., Hajitou A., Pasqualini R., Arap W., Miller J.H. In Vivo Detection of Gold-Imidazole Self-Assembly Complexes: NIR-SERS Signal Reporters // Anal. Chem. 2006. Vol. 78, № 17. P. 6232-6237.

47. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. Москва: Мир, 1965. 216 p.

48. Osawa M. Dynamic Processes in Electrochemical Reactions Studied by

121

Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy (SEIRAS) // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1997. Vol. 70, № 12. P. 2861-2880.

49. Errano S., Adrid M., Pain S. Surface-Enhanced Infrared Spectroscopy // Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopy. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2007. P. 185-222.

50. Clavilier J., El Achi K., Rodes A. In situ probing of step and terrace sites on Pt(S)-[n(111) x (111)] electrodes // Chem. Phys. 1990. Vol. 141, № 1. P. 114.

51. Pucci A., Neubrech F., Weber D., Hong S., Toury T., de La Chapelle M.L. Surface enhanced infrared spectroscopy using gold nanoantennas // Phys. Status Solidi B-Basic Solid State Phys. 2010. Vol. 247, № 8. P. 2071-2074.

52. Adato R., Yanik A.A., Amsden J.J., Kaplan D.L., Omenetto F.G., Hong M.K., Erramilli S., Altug H. Ultra-sensitive vibrational spectroscopy of protein monolayers with plasmonic nanoantenna arrays. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009. Vol. 106, № 46. P. 19227-19232.

53. Neubrech F., Pucci A., Cornelius T.W., Karim S., Garcia-Etxarri A., Aizpurua J. Resonant Plasmonic and Vibrational Coupling in a Tailored Nanoantenna for Infrared Detection // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101, № 15. P. 157403.

54. Teo S.L., Lin V.K., Marty R., Large N., Llado E.A., Arbouet A., Girard C., Aizpurua J., Tripathy S., Mlayah A. Gold nanoring trimers: a versatile structure for infrared sensing. // Opt. Express. 2010. Vol. 18, № 21. P. 22271-22282.

55. Kundu J., Le F., Nordlander P., Halas N.J. Surface enhanced infrared absorption (SEIRA) spectroscopy on nanoshell aggregate substrates // Chem. Phys. Lett. 2008. Vol. 452, № 1-3. P. 115-119.

56. Wang H., Kundu J., Halas N.J. Plasmonic nanoshell arrays combine surface-enhanced vibrational spectroscopies on a single substrate // Angew. Chemie - Int. Ed. 2007. Vol. 46, № 47. P. 9040-9044.

57. Fort E., Gresillon S. Surface enhanced fluorescence // J. Phys. D-Applied

Phys. 2008. Vol. 41, № 1. P. 31.

58. Ming T., Chen H., Jiang R., Li Q., Wang J. Plasmon-Controlled Fluorescence: Beyond the Intensity Enhancement // J. Phys. Chem. Lett. 2012. Vol. 3, № 2. P. 191-202.

59. Anger P., Bharadwaj P., Novotny L. Enhancement and quenching of single-molecule fluorescence // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96, № 11. P. 3-6.

60. Chen Y., Munechika K., Ginger D.S. Dependence of fluorescence intensity on the spectral overlap between fluorophores and plasmon resonant single silver nanoparticles // Nano Lett. 2007. Vol. 7, № 3. P. 690-696.

61. El-Bashir S.M., Barakat F.M., AlSalhi M.S. Metal-enhanced fluorescence of mixed coumarin dyes by silver and gold nanoparticles: Towards plasmonic thin-film luminescent solar concentrator // J. Lumin. 2013. Vol. 143. P. 43-49.

62. Maggioni G., Campagnaro A., Carturan S., Quaranta A. Dye-doped parylene-based thin film materials: Application to luminescent solar concentrators // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2013. Vol. 108. P. 27-37.

63. Lieberman I., Shemer G., Fried T., Kosower E.M., Markovich G. Plasmon-resonance-enhanced absorption and circular dichroism // Angew. Chemie -Int. Ed. 2008. Vol. 47, № 26. P. 4855-4857.

64. Schaadt D.M., Feng B., Yu E.T. Enhanced semiconductor optical absorption via surface plasmon excitation in metal nanoparticles // Appl. Phys. Lett. 2005. Vol. 86, № 6. P. 1-3.

65. Zasedatelev A. V., Dubinina T. V., Krichevsky D.M., Krasovskii V.I., Gak V.Y., Pushkarev V.E., Tomilova L.G., Chistyakov A.A. Plasmon-induced light absorption of phthalocyanine layer in hybrid nanoparticles: Enhancement factor and effective spectra // J. Phys. Chem. C. 2016. Vol. 120, № 3. P. 1816-1823.

66. Liu X., Atwater M., Wang J., Huo Q. Extinction coefficient of gold nanoparticles with different sizes and different capping ligands // Colloids Surfaces B Biointerfaces. 2007. Vol. 58, № 1. P. 3-7.

67. Hardin B.E., Snaith J., Mcgehee M.D. The renaissance of dye-sensitized solar cells // Nat. Photonics. Nature Publishing Group, 2012. Vol. 6, № February. P. 162-169.

68. Chien T., Pavaskar P., Hung W.H., Cronin S., Chiu S., Lai S. Study of the Plasmon Energy Transfer Processes in Dye Sensitized Solar Cells // J. Nanomater. 2015. Vol. 2015. P. 1-6.

69. Law M., Greene L.E., Johnson J.C., Saykally R., Yang P. Nanowire dye-sensitized solar cells. // Nat. Mater. 2005. Vol. 4, № 6. P. 455-459.

70. Kawawaki T., Takahashi Y., Tatsuma T. Enhancement of dye-sensitized photocurrents by gold nanoparticles: Effects of plasmon coupling // J. Phys. Chem. C. 2013. Vol. 117, № 11. P. 5901-5907.

71. Kawawaki T., Takahashi Y., Tatsuma T. Enhancement of Dye-Sensitized Photocurrents by Gold Nanoparticles: Effects of Plasmon Coupling // J. Phys. Chem. C. 2013. Vol. 117, № 11. P. 5901-5907.

72. Lou Y., Yuan S., Zhao Y., Hu P., Wang Z., Zhang M., Shi L., Li D. Molecular-scale interface engineering of metal nanoparticles for plasmon-enhanced dye sensitized solar cells // Dalt. Trans. 2013. Vol. 42, № 15. P. 5330-5337.

73. Chen X., Yang X., Fu W., Xu M., Chen H. Enhanced performance of polymer solar cells with a monolayer of assembled gold nanoparticle films fabricated by Langmuir-Blodgett technique // Mater. Sci. Eng. B. Elsevier B.V., 2013. Vol. 178, № 1. P. 53-59.

74. Chen X., Zuo L., Fu W., Yan Q., Fan C., Chen H. Insight into the efficiency enhancement of polymer solar cells by incorporating gold nanoparticles // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. Elsevier, 2013. Vol. 111. P. 1-8.

75. Lee J.H., Park J.H., Kim J.S., Lee D.Y., Cho K. High efficiency polymer solar cells with wet deposited plasmonic gold nanodots // Org. Electron. physics, Mater. Appl. Elsevier B.V., 2009. Vol. 10, № 3. P. 416-420.

76. Martin-Garcia B., Velazquez M.M. Block copolymer assisted self-assembly

of nanoparticles into Langmuir-Blodgett films: Effect of polymer

124

concentration // Mater. Chem. Phys. Elsevier B.V, 2013. Vol. 141, № 1. P. 324-332.

77. Na S.I., Kim S.S., Jo J., Lee K.S., Park S.J., Kim D.Y. Modified electrode architecture for efficient and air-stable polymer solar cells based on P3HT:PCBM // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 2008. Vol. 194, № 2-3. P. 161-166.

78. Tong S.W., Zhang C.F., Jiang C.Y., Liu G., Ling Q.D., Kang E.T., Chan D.S.H., Zhu C. Improvement in the hole collection of polymer solar cells by utilizing gold nanoparticle buffer layer // Chem. Phys. Lett. 2008. Vol. 453, № 1-3. P. 73-76.

79. Wang C.C.D., Choy W.C.H., Duan C., Fung D.D.S., Sha W.E.I., Xie F.-X., Huang F., Cao Y. Optical and electrical effects of gold nanoparticles in the active layer of polymer solar cells // J. Mater. Chem. 2012. Vol. 22, № 3. P. 1206-1211.

80. Li G., Zhu R., Yang Y. Polymer solar cells // Nat. Photonics. Nature Publishing Group, 2012. Vol. 6, № 3. P. 153-161.

81. Qiao L., Wang D., Zuo L., Ye Y., Qian J., Chen H., He S. Localized surface plasmon resonance enhanced organic solar cell with gold nanospheres // Appl. Energy. 2011. Vol. 88, № 3. P. 848-852.

82. Notarianni M., Vernon K., Chou A., Aljada M., Liu J., Motta N. Plasmonic effect of gold nanoparticles in organic solar cells // Sol. Energy. 2014. Vol. 106. P. 23-37.

83. Hou W., Cronin S.B. A review of surface plasmon resonance-enhanced photocatalysis // Adv. Funct. Mater. 2013. Vol. 23, № 13. P. 1612-1619.

84. Alvaro M., Cojocaru B., Ismail A.A., Petrea N., Ferrer B., Harraz F.A., Parvulescu V.I., Garcia H. Visible-light photocatalytic activity of gold nanoparticles supported on template-synthesized mesoporous titania for the decontamination of the chemical warfare agent Soman // Appl. Catal. B Environ. Elsevier B.V., 2010. Vol. 99, № 1-2. P. 191-197.

85. Awazu K., Fujimaki M., Rockstuhl C., Tominaga J., Murakami H., Ohki Y.,

125

Yoshida N., Watanabe T. A plasmonic photocatalyst consisting of sliver nanoparticles embedded in titanium dioxide // J. Am. Chem. Soc. 2008. Vol. 130, № 5. P. 1676-1680.

86. Fouad D.M., Mohamed M.B. Comparative Study of the Photocatalytic Activity of Semiconductor Nanostructures and Their Hybrid Metal Nanocomposites on the Photodegradation of Malathion // J. Nanomater. 2012. Vol. 2012. P. 1-8.

87. Shown I., Ujihara M., Imae T. Synthesis of Cyclodextrin-Modified Water-Dispersible Ag-TiO2 Core-Shell Nanoparticles and Their Photocatalytic Activity // J. Nanosci. Nanotechnol. 2011. Vol. 11, № 4. P. 3284-3290.

88. Lu Y., Yu H., Chen S., Quan X., Zhao H. Integrating plasmonic nanoparticles with TiO2 photonic crystal for enhancement of visible-light-driven photocatalysis // Environ. Sci. Technol. 2012. Vol. 46, № 3. P. 17241730.

89. Mahmoud M.A., Qian W., El-sayed M.A. Nanoframe Hollow Nanoparticles // Nano Lett. 2011. Vol. 11. P. 3285-3289.

90. Chen X., Zhu H., Zhao J., Zheng Z., Gao X. Visible-Light-Driven Oxidation of Organic Contaminants in Air with Gold Nanoparticle Catalysts on Oxide Supports // Angew. Chemie Int. Ed. 2008. Vol. 47, № 29. P. 5353-5356.

91. Rosseler O., Shankar M. V., Du M.K.-L., Schmidlin L., Keller N., Keller V. Solar light photocatalytic hydrogen production from water over Pt and Au/TiO2(anatase/rutile) photocatalysts: Influence of noble metal and porogen promotion // J. Catal. 2010. Vol. 269, № 1. P. 179-190.

92. Duan H., Xuan Y. Enhancement of light absorption of cadmium sulfide nanoparticle at specific wave band by plasmon resonance shifts // Phys. E Low-Dimensional Syst. Nanostructures. Elsevier, 2011. Vol. 43, № 8. P. 1475-1480.

93. Liu Z., Hou W., Pavaskar P., Aykol M., Cronin S.B. Plasmon resonant

enhancement of photocatalytic water splitting under visible illumination //

126

Nano Lett. 2011. Vol. 11, № 3. P. 1111-1116.

94. Torimoto T., Horibe H., Kameyama T., Okazaki K.I., Ikeda S., Matsumura M., Ishikawa A., Ishihara H. Plasmon-enhanced photocatalytic activity of cadmium sulfide nanoparticle immobilized on silica-coated gold particles // J. Phys. Chem. Lett. 2011. Vol. 2, № 16. P. 2057-2062.

95. Hou W., Hung W.H., Pavaskar P., Goeppert A., Aykol M., Cronin S.B. Photocatalytic conversion of CO2 to hydrocarbon fuels via plasmon-enhanced absorption and metallic interband transitions // ACS Catal. 2011. Vol. 1, № 8. P. 929-936.

96. Brown M.D., Suteewong T., Kumar R.S.S., Innocenzo V.D., Petrozza A., Lee M.M., Wiesner U., Snaith H.J. Plasmonic Dye-Sensitized Solar Cells Using Core - Shell Metal - Insulator Nanoparticles // Nano Lett. 2011. Vol. 11, № 2. P. 438-445.

97. Ding I., Zhu J., Cai W., Moon S., Cai N., Wang P., Zakeeruddin S.M., Grätzel M., Brongersma M.L., Cui Y., Mcgehee M.D. Plasmonic Dye-Sensitized Solar Cells // Adv. Energy Mater. 2011. Vol. 1. P. 52-57.

98. Tian Y., Tatsuma T. Plasmon-induced photoelectrochemistry at metal nanoparticles supported on nanoporous TiO2 // Chem. Commun. 2004. № 16. P. 1810-1811.

99. Diez I., Ras R.H.A. Fluorescent silver nanoclusters // Nanoscale. 2011. Vol. 3, № 5. P. 1963.

100. Atwater H.A., Polman A. Plasmonics for improved photovoltaic devices // Nat. Mater. 2010. Vol. 9, № 10. P. 865-865.

101. Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and scattering of light by small particles. John Wiley. Wiley, 2008. 530 p.

102. Kreibig U., Vollmer M. Optical Properties of Metal Clusters. Springer S. Berlin, 1995. Vol. 25. 533 p.

103. Mertz J. Radiative absorption, fluorescence, and scattering of a classical dipole near a lossless interface: a unified description // J. Opt. Soc. Am. B. 2000. Vol. 17, № 11. P. 1906-1913.

104. Xu Q., Liu F., Meng W., Huang Y. Plasmonic nanoparticles enhanced dye-sensitized solar cells // SPIE Micro+ Nano Materials, Devices, and Applications. - International Society for Optics and Photonics / ed. Friend J., Tan H.H. 2013. Vol. 8923. P. 892334-1-892334-892337.

105. Yang W., Liu K., Song D., Du Q., Wang R., Su H. Aggregation-Induced Enhancement Effect of Gold Nanoparticles on Triplet Excited State // J. Phys. Chem. C. 2013. Vol. 117, № 51. P. 27088-27095.

106. Mihailescu G., Olenic L., Garabagiu S., Blanita G., Cosma E.-F., Biris A.S. Coupling Between Plasmonic Resonances in Nanoparticles and Porphyrins Molecules // J. Nanosci. Nanotechnol. 2010. Vol. 10, № 4. P. 2527-2530.

107. Kitching H., Kenyon A.J., Parkin I.P. The interaction of gold and silver nanoparticles with a range of anionic and cationic dyes // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. Vol. 16, № 13. P. 6050-6059.

108. Standridge S.D., Schatz G.C., Hupp J.T. Distance Dependence of Plasmon-Enhanced Photocurrent in Dye-Sensitized Solar Cells // J. Am. Chem. Soc. 2009. Vol. 131, № 24. P. 8407-8409.

109. Tan C., Jang S., Song Y., Alameh K., Lee Y. Bimetallic non-alloyed NPs for improving the broadband optical absorption of thin amorphous silicon substrates // Nanoscale Res. Lett. 2014. Vol. 9, № 1. P. 181.

110. Xu Q., Liu F., Liu Y., Cui K., Feng X., Zhang W., Huang Y. Broadband light absorption enhancement in dye-sensitized solar cells with Au-Ag alloy popcorn nanoparticles. // Sci. Rep. 2013. Vol. 3. P. 2112.

111. Xue M., Li L., Tremolet De Villers B.J., Shen H., Zhu J., Yu Z., Stieg A.Z., Pei Q., Schwartz B.J., Wang K.L. Charge-carrier dynamics in hybrid plasmonic organic solar cells with Ag nanoparticles // Appl. Phys. Lett. 2011. Vol. 98, № 25. P. 13-16.

112. Rand B.P., Peumans P., Forrest S.R. Long-range absorption enhancement in organic tandem thin-film solar cells containing silver nanoclusters // J. Appl. Phys. 2004. Vol. 96, № 2004. P. 7519-7526.

113. Yakimov A., Forrest S.R. High photovoltage multiple-heterojunction

128

organic solar cells incorporating interfacial metallic nanoclusters // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 80, № 9. P. 1667-1669.

114. Kotiaho A., Lahtinen R., Efimov A., Metsberg H.-K., Sariola E., Lehtivuori H., Tkachenko N. V., Lemmetyinen H. Photoinduced Charge and Energy Transfer in Phthalocyanine-Functionalized Gold Nanoparticles // J. Phys. Chem. C. 2010. Vol. 114, № 1. P. 162-168.

115. Westphalen M., Kreibig U., Rostalski J., Lüth H., Meissner D. Metal cluster enhanced organic solar cells // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2000. Vol. 61, № 1. P. 97-105.

116. Kelly K.L., Coronado E., Zhao L.L., Schatz G.C. The optical properties of metal nanoparticles: The influence of size, shape, and dielectric environment // J. Phys. Chem. B. 2003. Vol. 107. P. 668-677.

117. Chou C.H., Chen F.C. Plasmonic nanostructures for light trapping in organic photovoltaic devices // Nanoscale. 2014. Vol. 6. P. 8444-8458.

118. Chen S., Yuan R., Chai Y., Hu F. Electrochemical sensing of hydrogen peroxide using metal nanoparticles: A review // Microchim. Acta. 2013. Vol. 180, № 1-2. P. 15-32.

119. Li M., Cushing S.K., Wu N. Plasmon-enhanced optical sensors: a review // Analyst. 2015. Vol. 140, № 2. P. 386-406.

120. Klinkova A., Choueiri R.M., Kumacheva E. Self-assembled plasmonic nanostructures // Chem. Soc. Rev. 2014. Vol. 43. P. 3976-3991.

121. Rana S., Bajaj A., Mout R., Rotello V.M. Monolayer coated gold nanoparticles for delivery applications // Adv. Drug Deliv. Rev. 2013. Vol. 64, № 2. P. 200-216.

122. Huang X., El-Sayed M.A. Gold nanoparticles: Optical properties and implementations in cancer diagnosis and photothermal therapy // J. Adv. Res. 2010. Vol. 1, № 1. P. 13-28.

123. Maier S.A., Kik P.G., Atwater H.A. Observation of coupled plasmon-polariton modes in Au nanoparticle chain waveguides of different lengths: Estimation of waveguide loss // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 81, № 9. P.

1714-1716.

124. Hicks E.M., Zou S., Schatz G.C., Spears K.G., Van Duyne R.P., Gunnarsson L., Rindzevicius T., Kasemo B., Käll M. Controlling plasmon line shapes through diffractive coupling in linear arrays of cylindrical nanoparticles fabricated by electron beam lithography // Nano Lett. 2005. Vol. 5. P. 1065-1070.

125. Noskov R., Belov P., Kivshar Y. Oscillons, solitons, and domain walls in arrays of nonlinear plasmonic nanoparticles. // Sci. Rep. 2012. Vol. 2. P. 873-881.

126. Bishop K.J.M., Wilmer C.E., Soh S., Grzybowski B.A. Nanoscale forces and their uses in self-assembly // Small. 2009. Vol. 5, № 14. P. 1600-1630.

127. Kuzyk A., Schreiber R., Fan Z., Pardatscher G., Roller E.-M., Högele A., Simmel F.C., Govorov A.O., Liedl T. DNA-based Self-Assembly of Chiral Plasmonic Nanostructures with Tailored Optical Response // Nature. 2011. Vol. 483. P. 311-314.

128. Solis D., Willingham B., Nauert S.L., Slaughter L.S., Olson J., Swanglap P., Paul A., Chang W.S., Link S. Electromagnetic energy transport in nanoparticle chains via dark plasmon modes // Nano Lett. 2012. Vol. 12. P. 1349-1353.

129. Setten E., Schiffelers G., Psara E., Oorschot D., Davydova N., Finders J., Depre L., Farys V. Imaging performance and challenges of 10nm and 7nm logic nodes with 0.33 NA EUV // 30th European Mask and Lithography Conference / ed. Behringer U.F.W. International Society for Optics and Photonics, 2014. P. 923108.

130. Glass R., Arnold M., Blümmel J., Küller A., Moller M., Spatz J.P. Micro -nanostructured interfaces fabricated by the use of inorganic block copolymer micellar monolayers as negative resist for electron-beam lithography // Adv. Funct. Mater. 2003. Vol. 13, № 7. P. 569-575.

131. Bigioni T.P., Lin X.-M., Nguyen T.T., Corwin E.I., Witten T.A., Jaeger

H.M. Kinetically driven self assembly of highly ordered nanoparticle

130

monolayers // Nat. Mater. 2006. Vol. 5, № 4. P. 265-270.

132. Martin M.N., Basham J.I., Chando P., Eah S.-K. Charged Gold Nanoparticles in Non-Polar Solvents: 10-min Synthesis and 2D Self-Assembly // Langmuir. 2010. Vol. 26, № 10. P. 7410-7417.

133. Kim B., Tripp S.L., Wei A. Self-Organization of Large Gold Nanoparticle Arrays // J. Am. Chem. Soc. 2001. Vol. 123, № 32. P. 7955-7956.

134. Asbahi M., Wang F., Dong Z., Yang J.K.W., Chong K.S.L. Directed self-assembly of sub-10 nm particle clusters using topographical templates // Nanotechnology. 2016. Vol. 27, № 42. P. 424001.

135. Sanchot A., Baffou G., Marty R., Arbouet A., Quidant R., Girard C., Dujardin E. Plasmonic Nanoparticle Networks for Light and Heat Concentration // ACS Nano. 2012. Vol. 6, № 4. P. 3434-3440.

136. Gupta R.K., Suresh K.A., Kumar S. Monolayer of amphiphilic functionalized gold nanoparticles at an air-water interface // Phys. Rev. E -Stat. Nonlinear, Soft Matter Phys. 2008. Vol. 78, № 3. P. 3-6.

137. Brust M., Stuhr-Hansen N., N0rgaard K., Christensen J.B., Nielsen L.K., Bj0rnholm T. Langmuir-Blodgett films of alkane chalcogenide (S, Se, Te) stabilized gold nanoparticles // Nano Lett. 2001. Vol. 1, № 4. P. 189-191.

138. Bera M.K., Sanyal M.K., Pal S., Daillant J., Datta A., Kulkarni G.U., Luzet D., Konovalov O. Reversible buckling in monolayer of gold nanoparticles on water surface // Europhys. Lett. 2007. Vol. 78, № 5. P. 56003.

139. Guo Q., Xu M., Yuan Y., Gu R., Yao J. Self-Assembled Large-Scale Monolayer of Au Nanoparticles at the Air/Water Interface Used as a SERS Substrate // Langmuir. 2016. Vol. 32, № 18. P. 4530-4537.

140. Sashuk V., Holyst R., Wojciechowski T., Fialkowski M. Close-packed monolayers of charged Janus-type nanoparticles at the air-water interface // J. Colloid Interface Sci. 2012. Vol. 375, № 1. P. 180-186.

141. Tao A., Kim F., Hess C., Goldberger J., He R., Sun Y., Xia Y., Yang P.

Langmuir-Blodgett Silver Nanowire Monolayers for Molecular Sensing

Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy // Nano Lett. 2003. Vol. 3,

131

№ 9. P. 1229-1233.

142. Santhanam V., Liu J., Agarwal R., Andres R.P. Self-assembly of uniform monolayer arrays of nanoparticles // Langmuir. 2003. Vol. 19, № d. P. 7881-7887.

143. Garbin V., Crocker J.C., Stebe K.J. Nanoparticles at fluid interfaces: Exploiting capping ligands to control adsorption, stability and dynamics // J. Colloid Interface Sci. 2012. Vol. 387, № 1. P. 1-11.

144. Tian Y., Wu C., Fendler J.H. Fluorescence activation and surface-state reactions of size-quantized cadmium sulfide particles in Langmuir-Blodgett films // J. Phys. Chem. 1994. Vol. 98, № 18. P. 4913-4918.

145. Muramatsu K., Takahashi M., Tajima K., Kobayashi K. Two-Dimensional Assemblies of Colloidal SiO2 and TiO2 Particles Prepared by the Langmuir-Blodgett Technique // J. Colloid Interface Sci. 2001. Vol. 242, № 1. P. 127-132.

146. Kang Y.S., Lee D.K., Lee C.S., Stroeve P. In Situ Observation of Domain Structure in Monolayers of Arachidic Acid/y-Fe 2 O 3 Nanoparticle Complexes at the Air/Water Interface // J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106, № 36. P. 9341-9346.

147. Heath J.R., Knobler C.M., Leff D. V. Pressure/Temperature Phase Diagrams and Superlattices of Organically Functionalized Metal Nanocrystal Monolayers: The Influence of Particle Size, Size Distribution, and Surface Passivant // J. Phys. Chem. B. 1997. Vol. 101, № 2. P. 189197.

148. Hu Y., Uzun O., Dubois C., Stellacci F. Effect of Ligand Shell Structure on the Interaction between Monolayer-Protected Gold Nanoparticles // J. Phys. Chem. C. 2008. Vol. 112, № 16. P. 6279-6284.

149. He J., Kanjanaboos P., Frazer N.L., Weis A., Lin X.-M., Jaeger H.M. Fabrication and Mechanical Properties of Large-Scale Freestanding Nanoparticle Membranes // Small. 2010. Vol. 6, № 13. P. 1449-1456.

150. Sastry M., Rao M., Ganesh K.N. Electrostatic Assembly of Nanoparticles

132

and Biomacromolecules // Acc. Chem. Res. 2002. Vol. 35, № 10. P. 847855.

151. Sastry M. Assembling nanoparticles and biomacromolecules using electrostatic interactions // Pure Appl. Chem. 2002. Vol. 74, № 9. P. 16211630.

152. Patil V., Mayya K.S., Pradhan S.D., Sastry M. Evidence for Novel Interdigitated Bilayer Formation of Fatty Acids during Three-Dimensional Self-Assembly on Silver Colloidal Particles // J. Am. Chem. Soc. 1997. Vol. 119, № 39. P. 9281-9282.

153. Sastry M., Mayya K.S., Patil V. Facile Surface Modification of Colloidal Particles Using Bilayer Surfactant Assemblies: A New Strategy for Electrostatic Complexation in Langmuir-Blodgett Films // Langmuir. 1998. Vol. 14, № 20. P. 5921-5928.

154. Babenko D.I., Ezhov A.A., Turygin D.S., Ivanov V.K., Arslanov V. V., Kalinina M.A. 2D "soap"-assembly of nanoparticles via colloid-induced condensation of mixed langmuir monolayers of fatty surfactants // Langmuir. 2012. Vol. 28. P. 125-133.

155. Stosch R., Cammenga H.K. Molecular Interactions in Mixed Monolayers of Octadecanoic Acid and Three Related Amphiphiles // J. Colloid Interface Sci. 2000. Vol. 230, № 2. P. 291-297.

156. Hagfeldt A., Boschloo G., Sun L., Kloo L., Pettersson H. Dye-Sensitized Solar Cells // Chem. Rev. 2010. Vol. 110, № 11. P. 6595-6663.

157. McKeown N.B. Phthalocyanine materials: synthesis, structure, and function // Cambridge University Press. Cambridge University Press, 1998. 193 p.

158. Jana A.K. Solar cells based on dyes // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 2000. Vol. 132, № 1-2. P. 1-17.

159. Grätzel M. Dye-sensitized solar cells // J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2003. Vol. 4, № 2. P. 145-153.

160. McDonagh C., Burke C.S., MacCraith B.D. Optical chemical sensors // Chem. Rev. 2008. Vol. 108, № 2. P. 400-422.

161. Zhang Y., Sun X.-Y., Liu B. Fluorescent Recognition for Single- and Double-Stranded Oligonucleotides Based on Rhodamine B-Modified Self-assembled Bilayers // Chinese J. Anal. Chem. 2009. Vol. 37, № 5. P. 665670.

162. Locklin J., Shinbo K., Onishi K., Kaneko F., Bao Z., Advincula R.C. Ambipolar organic thin film transistor-like behavior of cationic and anionic phthalocyanines fabricated using layer-by-layer deposition from aqueous solution // Chem. Mater. 2003. Vol. 15, № 7. P. 1404-1412.

163. Würthner F., Kaiser T.E., Saha-Möller C.R. J-Aggregates: From Serendipitous Discovery to Supramolecular Engineering of Functional Dye Materials // Angew. Chemie Int. Ed. 2011. Vol. 50, № 15. P. 3376-3410.

164. Селектор С.Л., Шокуров А.В., Райтман О.А., Шейнина Л.С., Арсланов В.В., Бирин К.П., Горбунова Ю.Г., Цивадзе А.Ю. Индуцированные ориентацией редокс-превращения в монослоях Ленгмюра двухпалубного бис-тетра-15-краун-5-фталоцианината церия и мультистабильность пленок Ленгмюра-Блоджетт на их основе // Коллоидный журнал. 2012. Vol. 74, № 3. P. 359-370.

165. Wang C.C.D., Choy W.C.H., Duan C., Fung D.D.S., Sha W.E.I., Xie F.-X., Huang F., Cao Y. Optical and electrical effects of gold nanoparticles in the active layer of polymer solar cells // J. Mater. Chem. 2012. Vol. 22, № 3. P. 1206-1211.

166. Zvyagina A.I., Shiryaev A.A., Baranchikov A.E., Chernyshev V. V., Enakieva Y.Y., Raitman O.A., Ezhov A.A., Meshkov I.N., Grishanov D.A., Ivanova O.S., Gorbunova Y.G., Arslanov V. V., Kalinina M.A. Layer-by-layer assembly of porphyrin-based metal-organic frameworks on solids decorated with graphene oxide // New J. Chem. 2017. Vol. 41, № 3. P. 948957.

167. So M.C., Jin S., Son H.-J., Wiederrecht G.P., Farha O.K., Hupp J.T. Layer-

by-layer fabrication of oriented porous thin films based on porphyrin-

containing metal-organic frameworks. // J. Am. Chem. Soc. 2013. Vol. 135,

134

№ 42. P. 15698-15701.

168. Ray K., Badugu R., Lakowicz J.R. Polyelectrolyte Layer-by-Layer Assembly To Control the Distance between Fluorophores and Plasmonic Nanostructures // Chem. Mater. 2007. Vol. 19, № 24. P. 5902-5909.

169. Ulman A. An Introduction to Ultrathin Organic Films: From Langmuir--Blodgett to Self--Assembly. New York: Academic press, 2013.

170. Kasha M., Rawls H.R., El-Bayoumi A.M. The exciton model in molecular spectroscopy // Pure Appl. Chem. 1965. Vol. 11. P. 371-392.

171. Vuorimaa E., Ikonen M., Lemmetyinen H. Photophysics of rhodamine dimers in Langmuir-Blodgett films // Chem. Phys. 1994. Vol. 188, № 2-3. P. 289-302.

172. Eisfeld A., Briggs J.S. The shape of the J-band of pseudoisocyanine // Chem. Phys. Lett. 2007. Vol. 446, № 4-6. P. 354-358.

173. Li X.-Q., Stepanenko V., Chen Z., Prins P., Siebbeles L.D.A., Würthner F. Functional organogels from highly efficient organogelator based on perylene bisimide semiconductor // Chem. Commun. 2006. № 37. P. 38713873.

174. Würthner F. Perylene bisimide dyes as versatile building blocks for functional supramolecular architectures // Chem. Commun. 2004. № 14. P. 1564-1579.

175. Würthner F., Bauer C., Stepanenko V., Yagai S. A black perylene bisimide super gelator with an unexpected J-type absorption band // Adv. Mater. 2008. Vol. 20, № 9. P. 1695-1698.

176. Würthner F., Thalacker C., Diele S., Tschierske C. Fluorescent J-type aggregates and thermotropic columnar mesophases of perylene bisimide dyes // Chem. - A Eur. J. 2001. Vol. 7, № 10. P. 2245-2253.

177. Kaiser T.E., Stepanenko V., Würthner F. Fluorescent J-Aggregates of Core-

Substituted Perylene Bisimides: Studies on Structure-Property

Relationship, Nucleation-Elongation Mechanism, and Sergeants-and-

Soldiers Principle // J. Am. Chem. Soc. 2009. Vol. 131, № 19. P. 6719135

6732.

178. Satake A., Kobuke Y. Artificial photosynthetic systems: assemblies of slipped cofacial porphyrins and phthalocyanines showing strong electronic coupling. // Org. Biomol. Chem. 2007. Vol. 5, № 11. P. 1679-1691.

179. Micali N., Mallamace F., Romeo A., Purrello R., Monsü Scolaro L. Mesoscopic Structure of meso -Tetrakis(4-sulfonatophenyl)porphine J-Aggregates // J. Phys. Chem. B. 2000. Vol. 104, № 25. P. 5897-5904.

180. Hunter C.A. Meldola Lecture. The role of aromatic interactions in molecular recognition // Chem. Soc. Rev. 1994. Vol. 23, № 2. P. 101-109.

181. Antunes P.A., Constantino C.J.L., Aroca R.F., Duff J. Langmuir and Langmuir-Blodgett films of perylene tetracarboxylic derivatives with varying alkyl chain length: Film packing and surface-enhanced fluorescence studies // Langmuir. 2001. Vol. 17, № 10. P. 2958-2964.

182. Tsukanova V., Lavoie H., Harata A., Ogawa T., Salesse C., Ga C., Uni V. Microscopic Organization of Long-Chain Rhodamine Molecules in Monolayers at the Air / Water Interface. 2002. P. 4203-4213.

183. Verschuere B., Schryver F.C. De, Van der Auweraer M., De Schryver F.C. Absorption and fluorescence properties of Rhodamine B derivatives forming Langmuir-Blodgett films // Langmuir. 1988. Vol. 4, № 3. P. 583588.

184. Slyadneva O.N., Slyadnev M.N., Tsukanova V.M., Inoue T., Harata A., Ogawa T. Orientation and aggregation behavior of rhodamine dye in insoluble film at the air-water interface under compression: Second harmonic generation and spectroscopic studies // Langmuir. 1999. Vol. 15, № 25. P. 8651-8658.

185. Ibrayev N.K., Satyabaldina D.Z., Zhunusbekov A.M. Migration Of The Electronic Excitation Energy In Langmuir - Blodgett Films Of Xanthene Dyes // Int. J. Mod. Phys. B. 2001. Vol. 15, № 28n30. P. 3948-3951.

186. Ibraev N.K., Zhunusbekov A.M. Kinetics of long-lived luminescence of eosin in Langmuir-Blodgett films // Opt. Spectrosc. 2002. Vol. 92, № 2. P.

178-181.

187. Embs B.F., Funhoff D., Laschewsky A., Licht U., Ohst H., Prass W., Ringsdorf H., Wegner G., Wehrmann R. Preformed Polymers for Langmuir-Blodgett Films- Molecular Concepts // Adv. Mater. 1991. Vol. 3, № 1. P. 25-31.

188. Арсланов В.В. Полимерные монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт. Политиофены // Успехи химии. 2000. Vol. 69, № 10. P. 963-980.

189. Melville O.A., Lessard B.H., Bender T.P. Phthalocyanine-Based Organic Thin-Film Transistors: A Review of Recent Advances // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. Vol. 7, № 24. P. 13105-13118.

190. Claessens C.G., Hahn U., Torres T. Phthalocyanines: from outstanding electronic properties to emerging applications. // Chem. Rec. 2008. Vol. 8, № 2. P. 75-97.

191. Mondal D., Bera S. Porphyrins and phthalocyanines: promising molecules for light-triggered antibacterial nanoparticles // Adv. Nat. Sci. Nanosci. Nanotechnol. 2014. Vol. 5, № 3. P. 33002.

192. Pandey R.K., Kessel D., Dougherty T.J. Handbook of Photodynamic Therapy. World scientific, 2016. 564 p.

193. Zhao J., Huo L.H., Gao S., Zhao H., Zhao J.G., Li N. Molecular orientation and gas-sensing properties of Langmuir-Blodgett films of copper phthalocyanine derivatives // Sensors Actuators, B Chem. 2007. Vol. 126, № 2. P. 588-594.

194. Afikba§ Y., Evyapan M., Ceyhan T., Qapan R., Bekaroglu Ö. Characterisation of Langmuir-Blodgett films of new multinuclear copper and zinc phthalocyanines and their sensing properties to volatile organic vapours // Sensors Actuators B Chem. 2007. Vol. 123, № 2. P. 1017-1024.

195. Valli L. Phthalocyanine-based Langmuir-Blodgett films as chemical sensors // Adv. Colloid Interface Sci. 2005. Vol. 116, № 1-3. P. 13-44.

196. Goldhaber-Gordon D., Montemerlo M.S., Love J.C., Opiteck G.J.,

Ellenbogen J.C. Overview of nanoelectronic devices // Proc. IEEE. 1997.

137

Vol. 85, № 4. P. 521-540.

197. Hashizume M., Kunitake T. Preparation and functionalization of self-supporting (polymer/metal oxide) composite ultrathin films // Focus. Nanotechnol. RIKEN II Prep. 2001. Vol. 38. P. 36-39.

198. Fouriaux S., Armand F., Araspin O., Ruaudel-Teixier A., Maya E.M., Vazquez P., Torres T. Effect of the Metal on the Organization of Tetraamidometallophthalocyanines in Langmuir-Blodgett Films // J. Phys. Chem. 1996. Vol. 100, № 42. P. 16984-16988.

199. Fujiki M., Tabei H., Kurihara T. In-plane dichroisms of phthalocyanine Langmuir-Blodgett films // Langmuir. 1988. Vol. 4, № 5. P. 1123-1128.

200. Nakahara H., Sun K.Z., Fukuda K., Azuma N., Nishi H., Uchida H., Katsube T. Molecular orientation and electrical behaviour of Langmuir-Blodgett films of phthalocyanine derivatives containing eight alkyl chains // J. Mater. Chem. 1995. Vol. 5, № 3. P. 395.

201. Palacin S., Ruaudel-Teixier A., Barraud A. Molecular engineering: highly ordered Langmuir-Blodgett films based on a cobalt phthalocyanine and its axial complexation // J. Phys. Chem. 1989. Vol. 93, № 20. P. 7195-7199.

202. Palacin S., Lesieur P., Stefanelli I., Barraud A. Structural studies of intermolecular interactions in pure and diluted films of a redox-active phthalocyanine // Thin Solid Films. 1988. Vol. 159, № 1-2. P. 83-90.

203. Yan W., Zhou Y., Wang X., Chen W., Xi S. Determination of the molecular orientation of a phthalocyanine derivative in a Langmuir-Blodgett film by polarized UV-VIS spectra // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992. № 12. P. 873-875.

204. Palacin S., Barraud A. Supermolecular Englneerlng at the Air-Water Interface: Spatially Controlled Formation. 1991. № 5. P. 7438-7447.

205. Palacin S., Ruaudel-Teixier A., Barraud A. Chemical reactivity in monolayers: Study of an amphiphilic tetrapyridinoporphyrazine in Langmuir-Blodgett films // J. Phys. Chem. 1986. Vol. 90, № 23. P. 62376242.

206. Palacin S. Phthalocyanines in Langmuir and Langmuir-Blodgett films: From molecular design to supramolecular architecture // Adv. Colloid Interface Sci. 2000. Vol. 87, № 2-3. P. 165-181.

207. Porteu F., Palacin S., Ruaudel-Teixier A., Barraud A. Supermolecular engineering at the air-water interface: spatially controlled formation of heterodimers from amphiphilic porphyrins and porphyrazines through specific molecular recognition // J. Phys. Chem. 1991. Vol. 95, № 19. P. 7438-7447.

208. Gregory B.W., Vaknin D., Gray J.D., Ocko B.M., Stroeve P., Cotton T.M., Struve W.S. Two-Dimensional Pigment Monolayer Assemblies for Light-Harvesting Applications: Structural Characterization at the Air/Water Interface with X-ray Specular Reflectivity and on Solid Substrates by Optical Absorption Spectroscopy // J. Phys. Chem. B. 1997. Vol. 101, № 11. P. 2006-2019.

209. Ogawa K., Kinoshita S., Yonehara H., Nakahara H., Fukuda K. Highly ordered monolayer assemblies of phthalocyanine derivatives // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1989. Vol. 2, № 8. P. 477.

210. Smolenyak P.E., Osburn E.J., Chen S., Chau L., Brien D.F.O., Armstrong N.R. Spectroscopic and Electrochemical Characterization of (( 2-benzyloxy ) ethoxy ) phthalocyaninato ) copper and Its Metal-free Analogue // Langmuir. 1997. Vol. 13, № 24. P. 6568-6576.

211. Engelkamp, H.; Middelbeek, S.; Nolte R.J.M. Self-Assembly of Disk-Shaped Molecules to Coiled-Coil Aggregates with Tunable Helicity // Science . 1999. Vol. 284, № 5415. P. 785-788.

212. Tsivadze A.Y. Supramolecular metal complex systems based on crown-substituted tetrapyrrole compounds // Russ. Chem. Bull. 2004. Vol. 53, № 7. P. 1584-1585.

213. Selector S.L., Arslanov V. V., Gorbunova Y.G., Raitman O.A., Sheinina L.S., Birin K.P., Tsivadze A.Y. Redox-controlled multistability of double-

decker cerium tetra-(15-crown-5)-phthalocyaninate ultrathin films // J.

139

Porphyr. Phthalocyanines. 2008. Vol. 12, № 11. P. 1154-1162.

214. Selektor S.L., Shokurov A. V., Arslanov V. V., Gorbunova Y.G., Birin K.P., Raitman O.A., Morote F., Cohen-Bouhacina T., Grauby-Heywang C., Tsivadze A.Y. Orientation-Induced Redox Isomerism in Planar Supramolecular Systems // J. Phys. Chem. C. 2014. Vol. 118, № 8. P. 4250-4258.

215. Gorbunova Y.G., Lapkina L.A., Martynov A.G., Biryukova I. V., Tsivadze A.Y. Lanthanide Crownphthalocyaninates: Synthesis, Structure, and Peculiarities of Formation // Russ. J. Coord. Chem. 2004. Vol. 30, № 4. P. 245-251.

216. Dvorkin V.I., Gorbunova Y.G., Zhilov V.I., Sitnikova G.Y., Tsivadze A.Y. Tetra-15-Crown-5-Phthalocyaninatocobalt as a Reagent for the Spectrophotometric Determination of Potassium and Sodium in Chloroform-Ethanol-Water Solution // Zhurnal Anal. Khimii. 2002. Vol. 57, № 6. P. 661-665.

217. Sielcken O.E., Van Tilborg M.M., Roks M.F.M., Hendriks R., Drenth W., Nolte R.J.M. Synthesis and aggregation behavior of hosts containing phthalocyanine and crown ether subunits // J. Am. Chem. Soc. 1987. Vol. 109, № 14. P. 4261-4265.

218. Kobayashi N., Lever A.B.P. Cation or solvent-induced supermolecular phthalocyanine formation: crown ether substituted phthalocyanines // J. Am. Chem. Soc. 1987. Vol. 109, № 24. P. 7433-7441.

219. Chitta R., Rogers L.M., Wanklyn A., Karr P.A., Kahol P.K., Zandler M.E., D'Souza F. Electrochemical, Spectral, and Computational Studies of Metalloporphyrin Dimers Formed by Cation Complexation of Crown Ether Cavities // Inorg. Chem. 2004. Vol. 43, № 22. P. 6969-6978.

220. Thanabal V., Krishnan V. Porphyrins with multiple crown ether voids: novel systems for cation complexation studies // J. Am. Chem. Soc. 1982. Vol. 104, № 13. P. 3643-3650.

221. Martynov A.G., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Potassium-promoted

140

anionic selectivity of lanthanide bis(tetra-15-crown-phthalocyaninate) complexes // Prot. Met. Phys. Chem. Surfaces. 2011. Vol. 47, № 4. P. 465470.

222. Shokurov A. V., Selektor S.L., Arslanov V. V., Karpacheva M.I., Gagina I.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Two-Dimensional Aggregation of Crown-Phthalocyanine Ligand at Air-Water Interface // Macroheterocycles. 2012. Vol. 5, № 4-5. P. 358-365.

223. Selektor S.L., Sheinina L.S., Shokurov A. V., Raitman O.A., Arslanov V. V., Lapkina L.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Physicochemical properties of solutions and ultrathin films of triple-decker gadolinium tetra-15-crown-5-phthalocyaninate // Prot. Met. Phys. Chem. Surfaces. 2011. Vol. 47, № 4. P. 447-456.

224. Ivanov V.K., Polezhaeva O.S., Shaporev A.S., Baranchikov A.E., Shcherbakov A.B., Usatenko A. V. Synthesis and thermal stability of nanocrystalline ceria sols stabilized by citric and polyacrylic acids // Russ. J. Inorg. Chem. 2010. Vol. 55, № 3. P. 328-332.

225. Zvyagina A.I., Ezhov A.A., Ivanov V.K., Arslanov V. V., Kalinina M.A. Highly tunable plasmonic assemblies of gold nanoparticles: in-plane manipulation of plasmon coupling with nanometer precision // J. Mater. Chem. C. Royal Society of Chemistry, 2015. Vol. 3, № 45. P. 1180111805.

226. Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. The features of cerium coordination chemistry in the complexes with tetra-15-crown-5-phthalocyanine // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2006. Vol. 10, № 7. P. 931936.

227. Grishina A.D., Gorbunova Y.G., Pereshivko L.Y., Nekrasov A.A., Enakieva

Y.Y., Krivenko T. V., Savelyev V., Vannikov A. V., Tsivadze A.Y.

Photorefractive polymer composites based on ruthenium (II) tetra-15-

crown-5-phthalocyanate axially coordinating ethylisonicotinate molecules

photosensitive in telecommunication range // Prot. Met. 2009. Vol. 45, № 5.

141

P. 535-542.

228. Gorbunova Y.G., Enakieva Y.Y., Sakharov S.G., Yu A. Synthesis and spectral properties of ruthenium ( II ) complexes with tetra-15-crown-5-phthalocyanine and N -donor ligands // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2003. Vol. 7, № 12. P. 795-800.

229. Fujiwara H. Spectroscopic Ellipsometry. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2007.

230. Liu Z.T., Kwok H.S., Djurisi A.B. The optical functions of metal phthalocyanines // J. Phys. D Appl. Phys. 2004. Vol. 37. P. 678-688.

231. Westcott S.L., Oldenburg S.J., Lee T.R., Halas N.J. Construction of simple gold nanoparticle aggregates with controlled plasmon-plasmon interactions // Chem. Phys. Lett. 1999. Vol. 300, № 5-6. P. 651-655.

232. Jiang C., Markutsya S., Tsukruk V. V. Collective and Individual Plasmon Resonances in Nanoparticle Films Obtained by Spin-Assisted Layer-by-Layer Assembly // Langmuir. 2004. Vol. 20, № 3. P. 882-890.

233. Lin S., Li M., Dujardin E., Girard C., Mann S. One-Dimensional Plasmon Coupling by Facile Self-Assembly of Gold Nanoparticles into Branched Chain Networks // Adv. Mater. 2005. Vol. 17, № 21. P. 2553-2559.

234. Cho E.C., Choi S.W., Camargo P.H.C., Xia Y. Thiol-induced assembly of au nanoparticles into chainlike structures and their fixing by encapsulation in silica shells or gelatin microspheres // Langmuir. 2010. Vol. 26, № 12. P. 10005-10012.

235. Shcherbakov A.B., Zholobak N.M., Baranchikov A.E., Ryabova A. V., Ivanov V.K. Cerium fluoride nanoparticles protect cells against oxidative stress // Mater. Sci. Eng. C. Elsevier B.V., 2015. Vol. 50. P. 151-159.

236. Ermakova E. V., Meshkov I.N., Yu. Enakieva Y., Zvyagina A.I., Ezhov A.A., Mikhaylov A.A., Gorbunova Y.G., Chernyshev V. V., Kalinina M.A., Arslanov V. V. Effect of metalation-demetalation reactions on the assembly and properties of 2D supramolecular arrays of tetrapyridylporphyrin and its Zn(II)-complex // Surf. Sci. 2017. Vol. 660, № October 2016. P. 39-46.

237. Chen X., Lenhert S., Hirtz M., Lu N., Fuchs H. Langmuir - Blodgett Patterning: A Bottom - Up Way To Build Mesostructures over Large Areas // Acc. Chem. Res. 2007. Vol. 40, № 6. P. 393-401.

238. Spratte K., Chi L.F., Riegler H. Physisorption Instabilities during Dynamic Langmuir Wetting // Europhys. Lett. 1994. Vol. 25, № 3. P. 211-217.

239. Lenhert S., Zhang L., Mueller J., Wiesmann H.P., Erker G., Fuchs H., Chi L. Self-Organized Complex Patterning: Langmuir-Blodgett Lithography // Adv. Mater. 2004. Vol. 16, № 7. P. 619-624.

240. Riegler H., Spratte K. Structural changes in lipid monolayers during the Langmuir-Blodgett transfer due to substrate/monolayer interactions // Thin Solid Films. 1992. Vol. 210-211. P. 9-12.

241. Chi L.F., Gleiche M., Fuchs H. Nanoscopic channel lattices with controlled anisotropic wetting // Nature. 2000. Vol. 403, № 6766. P. 173-175.

242. Gleiche M., Chi L., Gedig E., Fuchs H. Anisotropic contact-angle hysteresis of chemically nanostructured surfaces // Chemphyschem. 2001. Vol. 2, № 3. P. 187-191.

243. Spratte K., Riegler H. Steady state morphology and composition of mixed monomolecular films (Langmuir monolayers) at the air/water interface in the vicinity of the three-phase line: model calculations and experiments // Langmuir. 1994. Vol. 10, № 30. P. 3161-3173.

244. Raudino A., Pignataro B. Switching direction of laterally ordered monolayers induced by transfer instability // J. Phys. Chem. B. 2007. Vol. 111, № 31. P. 9189-9192.

245. Chen X., Lu N., Zhang H., Hirtz M., Wu L., Fuchs H., Chi L. Langmuir-Blodgett patterning of phospholipid microstripes: effect of the second component // J. Phys. Chem. B. 2006. Vol. 110, № 15. P. 8039-8046.

246. Lomova E.M., Turygin D.S., Ezhov A.A., Arslanov V. V, Kalinina M.A. Lateral 2D-3D phase segregation in fatty acid/fatty amine monolayers induced by langmuir-blodgett deposition // J. Phys. Chem. B. 2009. Vol. 113, № 25. P. 8581-8587.

247. Bearden J.A., Burr A.F. Reevalution of X-Ray Atomic Energy Levels // RevModPhys. 1967. Vol. 39, № 1. P. 125-142.

248. Isago H. Anomaly of double-decker bis(phthalocyaninato)cerium(IV) in its electrochemical properties amongst rare-earth analogs // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2014. Vol. 18. P. 762-770.

249. Kalina D.W., Crane S.W. Langmuir-Blodgett films of soluble copper octa(dodecoxymethyl) phthalocyanine // Thin Solid Films. 1985. Vol. 134, № 1-3. P. 109-119.

250. Maliszewskyj N.C., Heiney P.A., Kent Blasie J., McCauley J.P., Smith A.B. Self-organization of discogenic molecules at the air-water interface // J. Phys. II. 1992. Vol. 2, № 1. P. 75-85.

251. Valerio P., Albouy P.-A. Structural study of Langmuir-Blodgett films built from Langmuir mono- and bilayers of a copper phthalocyanine derivative // Thin Solid Films. 1996. Vol. 287, № 1-2. P. 237-242.

252. Lapkina L.A., Gorbunova Y.G., Nefedov S.E., Tsivadze A.Y. Letters to the Editor // Russ. Chem. Bull. Int. Ed. Izv. Akad. Nauk. Seriya Khimicheskaya. 2003. Vol. 52, № 7. P. 1548-1551.

253. Enakieva Y.Y., Gorbunova Y.G., Nefedov S.E., Tsivadze A.Y. Synthesis and structure of the (R4Pc)Ru(TED)2 complex, where R4Pc2- is the tetra-15-crown-5-phthalocyaninate dianion and TED is triethylenediamine // Mendeleev Commun. Turpion Ltd, 2004. Vol. 14, № 5. P. 193-194.

254. Rodriguez-Mendez M.L., Souto J., de Saja J.A., Aroca R. Electrochromic display based on Langmuir-Blodgett films of praseodymium bisphthalocyanine // J. Mater. Chem. 1995. Vol. 5, № 4. P. 639-642.

255. Rodríguez-Méndez M.L., Gorbunova Y., de Saja J.A. Spectroscopic Properties of Langmuir-Blodgett Films of Lanthanide Bis(phthalocyanine)s Exposed to Volatile Organic Compounds. Sensing Applications // Langmuir. 2002. Vol. 18, № 24. P. 9560-9565.

256. Martín M.G., Rodríguez-Méndez M.L., de Saja J.A. Films of lutetium bisphthalocyanine nanowires as electrochemical sensors // Langmuir. 2010.

Vol. 26, № 24. P. 19217-19224.

257. Saja J.A., Rodríguez-Méndez M.L. Sensors based on double-decker rare earth phthalocyanines // Adv. Colloid Interface Sci. 2005. Vol. 116, № 1-3. P. 1-11.

258. Kovalchuk V.I., Bondarenko M.P., Zholkovskiy E.K., Vollhardt D. Mechanism of Meniscus Oscillations and Stripe Pattern Formation in Langmuir-Blodgett Films // J. Phys. Chem. B. 2003. Vol. 107, № 15. P. 3486-3495.

259. Yerushalmi R., Scherz A., Van Der Boom M.E. Enhancement of Molecular Properties in Thin Films by Controlled Orientation of Molecular Building Blocks // J. Am. Chem. Soc. 2004. Vol. 126. P. 2700-2701.

260. Gordan O.D., Friedrich M., Michaelis W., Kröger R., Kampen T., Schlettwein D., Zahn D.R.T. Determination of the anisotropic optical properties for perfluorinated vanadyl phthalocyanine thin films // J. Mater. Res. 2004. Vol. 19, № 7. P. 2008-2013.

261. Fronk M., Zahn D.R.T., Salvan G. In-plane optical anisotropy of copper-phthalocyanine films: RAS studies and modelling // Phys. status solidi. 2010. Vol. 7, № 2. P. 214-217.

262. Manno D., Rella R., Troisi L., Valli L. Langmuir-B lodgett films of Cu (II) -tetrakis ( 3,3-dimethylbutoxycarbonyl ) phthalocyanine: a spectrophotometric and TEM analysis of their structure and morphology // Thin Solid Films. 1996. Vol. 280. P. 249-255.

263. Rema R., Serra A., Siciliano P., Tepore A., Vaili L., Zocco A. NO2 gas detection by Langmuir-Blodgett films of copper phthalocyanine multilayer structures // Supramol. Sci. 1997. Vol. 4, № 3-4. P. 461-464.