We report the development of bio-compatible cellulose nanofibers doped with light emitting silicon nanocrystals and Au nanoparticles via facile electrospinning. By performing photoluminescence (PL) spectroscopy as a function of excitation wavelength, we demonstrate plasmon-enhanced PL by a factor of 2.2 with negligible non-radiative quenching due to plasmon-enhanced scattering of excitation light from Au nanoparticles to silicon nanocrystals inside the nanofibers. These findings provide an alternative approach for the development of plasmon-enhanced active systems integrated within the compact nanofiber geometry. Furthermore, bio-compatible light-emitting nanofibers prepared by a cost-effective solution-based processing are very promising platforms for biophotonic applications such as fluorescence sensing and imaging.

1.
P.
Wang
,
Y.
Wang
, and
L.
Tong
,
Light Sci. Appl.
2
,
e102
(
2013
).
2.
F.
Di Benedetto
,
A.
Camposeo
,
S.
Pagliara
,
E.
Mele
,
L.
Persano
,
R.
Stabile
,
R.
Cingolani
, and
D.
Pisignano
,
Nat. Nanotechnol.
3
,
614
(
2008
).
3.
C.
Meng
,
Y.
Xiao
,
P.
Wang
,
L.
Zhang
,
Y.
Liu
, and
L.
Tong
,
Adv. Mater.
23
,
3770
(
2011
).
4.
M.
Li
,
J.
Zhang
,
H.
Zhang
,
Y.
Liu
,
C.
Wang
,
X.
Xu
,
Y.
Tang
, and
B.
Yang
,
Adv. Funct. Mater.
17
,
3650
(
2007
).
5.
A.
Camposeo
,
F.
Di Benedetto
,
R.
Stabile
,
R.
Cingolani
, and
D.
Pisignano
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
143115
(
2007
).
6.
V.
Fasano
,
A.
Polini
,
G.
Morello
,
M.
Moffa
,
A.
Camposeo
, and
D.
Pisignano
,
Macromolecules
46
,
5935
(
2013
).
7.
F.
Gu
,
H.
Yu
,
P.
Wang
,
Z.
Yang
, and
L.
Tong
,
ACS Nano
4
,
5332
(
2010
).
8.
H.
Liu
,
J. B.
Edel
,
L. M.
Bellan
, and
H. G.
Craighead
,
Small
2
,
495
(
2006
).
9.
A.
Camposeo
,
F.
Di Benedetto
,
R.
Stabile
,
A. A. R.
Neves
,
R.
Cingolani
, and
D.
Pisignano
,
Small
5
,
562
(
2009
).
10.
D.
Di Camillo
,
V.
Fasano
,
F.
Ruggieri
,
S.
Santucci
,
L.
Lozzi
,
A.
Camposeo
, and
D.
Pisignano
,
Nanoscale
5
,
11637
(
2013
).
11.
J. M.
Moran-Mirabal
,
J. D.
Slinker
,
J. A.
DeFranco
,
S. S.
Verbridge
,
R.
Ilic
,
S.
Flores-Torres
,
H.
Abruña
,
G. G.
Malliaras
, and
H. G.
Craighead
,
Nano Lett.
7
,
458
(
2007
).
12.
F.
Gu
,
L.
Zhang
,
X.
Yin
, and
L.
Tong
,
Nano Lett.
8
,
2757
(
2008
).
13.
P.
Wang
,
L.
Zhang
,
Y.
Xia
,
L.
Tong
,
X.
Xu
, and
Y.
Ying
,
Nano Lett.
12
,
3145
(
2012
).
14.
K.
Aslan
,
I.
Gryczynski
,
J.
Malicka
,
E.
Matveeva
,
J. R.
Lakowicz
, and
C. D.
Geddes
,
Curr. Opin. Biotechnol.
16
,
55
(
2005
).
16.
P. P.
Pompa
,
L.
Martiradonna
,
A. D.
Torre
,
F. D.
Sala
,
L.
Manna
,
M.
De Vittorio
,
F.
Calabi
,
R.
Cingolani
, and
R.
Rinaldi
,
Nat. Nanotechnol.
1
,
126
(
2006
).
17.
A.
Kinkhabwala
,
Z.
Yu
,
S.
Fan
,
Y.
Avlasevich
,
K.
Müllen
, and
W. E.
Moerner
,
Nat. Photonics
3
,
654
(
2009
).
18.
X.
Yang
,
R.
Xu
,
D.
Bao
, and
B.
Li
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
6
,
11846
(
2014
).
19.
P.
Viste
,
J.
Plain
,
R.
Jaffiol
,
A.
Vial
,
P. M.
Adam
, and
P.
Royer
,
ACS Nano
4
,
759
(
2010
).
20.
E.
Dulkeith
,
A. C.
Morteani
,
T.
Niedereichholz
,
T. A.
Klar
,
J.
Feldmann
,
S. A.
Levi
,
F. C. J. M.
van Veggel
,
D. N.
Reinhoudt
,
M.
Möller
, and
D. I.
Gittins
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
203002
(
2002
).
21.
F.
Erogbogbo
,
K.
Yong
,
I.
Roy
,
G.
Xu
,
P. N.
Prasad
, and
M. T.
Swihart
,
ACS Nano
2
,
873
(
2008
).
22.
L.
Shi
,
T.
Yu
,
L.
Sun
,
X.
Pi
, and
X.
Peng
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
15
,
20140
(
2013
).
23.
Y.
Yang
,
X.
Fan
,
Y.
Long
,
K.
Su
,
D.
Zou
,
N.
Li
,
J.
Zhou
,
K.
Li
, and
F.
Liu
,
J. Mater. Chem.
19
,
7290
(
2009
).
24.
W.
Liu
,
J.
Wei
,
Y.
Chen
,
P.
Huo
, and
Y.
Wei
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
5
,
680
(
2013
).
25.
H.
Sugimoto
,
M.
Fujii
,
K.
Imakita
,
S.
Hayashi
, and
K.
Akamatsu
,
J. Phys. Chem. C
116
,
17969
(
2012
).
26.
H.
Sugimoto
,
M.
Fujii
,
K.
Imakita
,
S.
Hayashi
, and
K.
Akamatsu
,
J. Phys. Chem. C
117
,
11850
(
2013
).
27.
H.
Sugimoto
,
M.
Fujii
,
Y.
Fukuda
,
K.
Imakita
, and
K.
Akamatsu
,
Nanoscale
6
,
122
(
2014
).
28.
S. T.
Li
,
S. J.
Silvers
, and
M. S.
ElShall
,
J. Phys. Chem. B
101
,
1794
(
1997
).
29.
L. E.
Brus
,
P. F.
Szajowski
,
W. L.
Wilson
,
T. D.
Harris
,
S.
Schuppler
, and
P. H.
Citrin
,
J. Am. Chem. Soc.
117
,
2915
(
1995
).
You do not currently have access to this content.