Sonication-Assisted Functionalization and Solubilization of Carbon Nanotubes

Nano Letters

Volumn 2, Issue 3, 2002, Pages 231-234

  Huang, Weijie ^a   Lin, Yi ^a   Taylor, Shelby ^a   Gaillard, Jay ^b   Rao, Apparao M ^b   Sun, Ya Ping ^a  

^a Clemson University   (United States)

^b CLEMSON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0001397026     PISSN: 15306984     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl010083x     Document Type: Article

References (40)

1. Chen, J.; Hamon, M. A.; Hu, H.; Chen, Y.; Rao, A. M.; Eklund, P. C.; Haddon, R. C. Science 1998, 282, 95.
2. (a) Mickelson, E. T.; Chiang, I. W.; Zimmerman, J. L.; Boul, P. J.; Lozano, J.; Liu, J.; Smalley, R. E.; Hauge, R. H.; Margrave, J. L. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4318.
3. (b) Boul, P. J.; Liu, J.; Mickelson, E. T.; Huffman, C. B.; Ericson, L. M.; Chiang, I. W.; Smith, K. A.; Colbert, D. T.; Hauge, R. H.; Margrave, J. L.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 1999, 310, 367.
4. (a) Hamon, M. A.; Chen, J.; Hu, H.; Chen, Y.; Itkis, M. E.; Rao, A. M.; Eklund, P. C.; Haddon, R. C. Adv. Mater. 1999, 11, 834.
5. (b) Niyogi, S.; Hu, H.; Hamon, M. A.; Bhowmik, P.; Zhao, B.; Rozenzhak, S. M.; Chen, J.; Itkis, M. E.; Meier, M. S.; Haddon, R. C. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 733.
6. (c) Chen, J.; Rao, A. M.; Lyuksyutov, S.; Itkis, M. E.; Hamon, M. A.; Hu, H.; Cohn, R. W.; Eklund, P. C.; Colbert, D. T.; Smalley, R. E.; Haddon, R. C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2525.
7. (a) Riggs, J. E.; Guo, Z.; Carroll, D. L.; Sun, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5879.
8. (b) Riggs, J. E.; Walker, D. B.; Carroll, D. L.; Sun, Y.-P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7071.
9. (c) Czerw, R.; Guo, Z.; Ajayan, P. M.; Sun, Y.-P.; Carroll, D. L. Nano Lett. 2001, 1, 423.
10. (a) Sun, Y.-P.; Huang, W.; Lin, Y.; Fu, K.; Kitaygorodskiy, A.; Riddle, L. A.; Yu, Y. J.; Carroll, D. L. Chem. Mater. 2001, 13, 2864.
11. (b) Fu, K.; Huang, W.; Lin, Y.; Riddle, L. A.; Carroll, D. L.; Sun, Y.-P. Nano Lett. 2001, 1, 439.
12. Sun, Y.; Wilson, S. R.; Schuster, D. I. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5348.
13. Bahr, J. L.; Yang, J. P.; Kosynkin, D. V.; Bronikowski, M. J.; Smalley, R. E.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6536.
14. (a) Wong, S. S.; Joselevich, E.; Woolley, A. T.; Cheung, C. L.; Lieber, C. M. Nature 1998, 394, 52.
15. (b) Wong, S. S.; Woolley, A. T.; Joselevich, E.; Cheung, C. L.; Lieber, C. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8557.
16. (a) Liu, Z. F.; Shen, Z. Y.; Zhu, T.; Hou, S. F.; Ying, L. Z. Langmuir 2000, 16, 3569.
17. (b) Chen, R. J.; Zhang, Y. G.; Wang, D. W.; Dai, H. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3838.
18. (c) Chen, Q. D.; Dai, L. M.; Gao, M.; Huang, S. M.; Mau, A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 618.
19. (d) Pekker, S.; Salvetat, J.-P.; Jakab, E.; Bonard, J.-M.; Forró, L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7938.
20. (a) Jin, Z.; Sun, X.; Xu, G.; Goh, S. H.; Ji, W. Chem. Phys. Lett. 2000, 318, 505.
21. (b) Tang, B. Z.; Xu, H. Macromolecules 1999, 32, 2569.
22. (a) Star, A.; Stoddart, J. F.; Steuerman, D.; Diehl, M.; Boukai, A.; Wong, E. W.; Yang, X.; Chung, S. W.; Choi, H.; Heath, J. R. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2001, 40, 1721.
23. (b) Sano, M.; Kamino, A.; Okamura, J.; Shinkai, S. Langmuir 2001, 17, 5125.
24. During the course of this work, Iijima and co-workers reported the dispersion of carbon nanotubes into a polymer solution via sonication. 13
25. (a) Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. Nano Lett. 2001, 1, 361.
26. (b) Koshio, A.; Yudasaka, M.; Iijima, S. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 461.
27. (a) Andrews, R.; Jacques, D.; Rao, A. M.; Derbyshire, F.; Qian, D.; Fan, X.; Dickey, E. C.; Chen, J. Chem. Phys. Lett. 1999, 303, 467.
28. (b) Rao, A. M.; Jacques, D.; Haddon, R. C.; Zhu, W.; Bower, C.; Jin, S. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 3813.
29. Bulusheva, L. G.; Okotrub, A. V.; Asanov, I. P.; Fonseca, A.; Nagy, J. B. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4853.
30. (a) Sun, Y.-P.; Lawson, G. E.; Huang, W. J.; Wright, A. D.; Moton, D. K. Macromolecules 1999, 32, 8747.
31. (b) Sun, Y.-P.; Liu, B.; Lawson, G. E. Photochem. Photobiol 1997, 66, 301.
32. (c) Sun, Y.-P.; Liu, B.; Moton, D. K. Chem. Commun. 1996, 2699.
33. The insoluble residual sample from the functionalization reaction contains primarily pristine nanotubes as in the starting material. This is not surprising considering the fact that the functionalization reaction is heterogeneous in nature. Some of the nanotubes in the residual sample are probably attached with a few functional groups, but the functionalization may be insufficient to solubilize these nanotubes.
34. Rao, A. M.; Jorio, A.; Pimenta, M. A.; Dantas, M. S. S.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 1820.
35. (a) Kurzer, F.; Douraghi-Zadeh, K. Chem. Rev. 1967, 67, 107.
36. (b) Williams, A.; Ibrahim, I. T. Chem. Rev. 1981, 81, 589.
37. (a) Baran, P. S.; Monaco, R. R.; Khan, A. U.; Schuster, D. I.; Wilson, S. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8363.
38. (b) Lawson, G. E. Ph.D. Dissertation, Clemson University, 1999.
39. (a) Liu, J.; Rinzler, A. G.; Dai, H.; Hafner, J. H.; Bradley, R. K.; Boul, P. J.; Lu, A.; Iverson, T.; Shelimov, K.; Huffman, C. B.; Rodriguez-Macias, F.; Shon, Y.-S.; Lee, T. R.; Colbert, D. T.; Smalley, R. E. Science 1998, 280, 1253.
40. (b) Jia, Z. J.; Wang, Z. Y.; Liang, J.; Wei, B. Q.; Wu, D. H. Carbon 1999, 37, 903.