Functionalization of nanoparticles for dispersion in polymers and assembly in fluids

Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry

Volumn 44, Issue 17, 2006, Pages 5076-5086

  Glogowski, Elizabeth ^a   Tangirala, Ravisubhash ^a   Russell, Thomas P ^a   Emrick, Todd ^a  

^a UNIVERSITY OF MASSACHUSETTS   (United States)

Author keywords

Composites; Nanoparticles; Polymers; Selfassembly

Indexed keywords

FLUID-FLUID INTERFACES; NANOPARTICLE AGGREGATION; NANOPARTICLE LIGANDS; ULTRATHIN COMPOSITE SHEETS;

AGGLOMERATION; DISPERSIONS; FLUID DYNAMICS; MOLECULAR STRUCTURE; ORGANIC POLYMERS; SELF ASSEMBLY; SURFACE CHEMISTRY;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 33748544917     PISSN: 0887624X     EISSN: 10990518     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pola.21598     Document Type: Conference Paper

References (108)

1. Mansky, P.; Russell, T. P.; Hawker, C. J.; Pitsikalis, M.; Mays, J. Macromolecules 1997, 30, 6810-6813.
2. Bates, F. S. Science 1991, 251, 898-905.
3. De Rosa, C.; Park, C.; Thomas, E. L.; Lotz, B. Nature 2000, 405, 433-437.
4. Fréchet, J. M. J. Science 1994, 263, 1710-1715.
5. Balzani, V.; Campagna, S.; Denti, G.; Juris, A.; Serroni, S.; Venturi, M. Ace Chem Res 1998, 31, 26-34.
6. Johnson, J. E.; Chiu, V. Curr Opin Struct Biol 2000, 10, 229-235.
7. Raja, K. S.; Wang, Q.; Gonzalez, M. J.; Manchester, M.; Johnson, J. E.; Finn, M. G. Biomacromolecules 2003, 4, 472-476.
8. Usuki, A.; Kawasum, M.; Kojima, Y.; Fukushima, Y.; Okada, A.; Kurauchi, T.; Kamigaito, O. J Mater Res 1993, 8, 1179-1184.
9. Wang, M. S.; Pinnavaia, T. J. Chem Mater 1994, 6, 468-474.
10. Vaia, R. A.; Isii, H.; Giannelis, E. P. Chem Mater 1993, 5, 1694-1696.
11. Brus, L. Appl Phys A 1991, 53, 465-474.
12. Peng, X. G.; Manna, L.; Yang, W. D.; Wickham, J.; Scher, E.; Kadavanich, A.; Alivisatos, A. P. Nature 2000, 404, 59-61.
13. Alivisatos, A. P.; Barbara, P. F.; Castleman, A. W.; Chang, J.; Dixon, D. A.; Klein, M. L.; McLendon, G. L.; Miller, J. S.; Ratner, M. A.; Rossky, P. J.; Stupp, S. I.; Thompson, M. E. Adv Mater 1998, 10, 1297-1336.
14. Rosenthal, S. J Chem Educ 2002, 79, 1094-1100.
15. Sun, S. H.; Murray, C. B.; Weller, D.; Folks, L.; Moser, A. Science 2000, 287, 1989-1992.
16. Fresco, Z. M.; Fréchet, J. M. J. J Am Chem Soc 2005, 127, 8302-8303.
17. Misner, M. J.; Skaff, H.; Emrick, T.; Russell, T. P. Adv Mater 2003, 15, 221-224.
18. Zhang, Q.; Xu, T.; Butterfield, D.; Misner, M. J.; Ryu, D. Y.; Emrick, T.; Russell, T. P. Nano Lett 2005, 5, 357-361.
19. Huynh, W. U.; Peng, X.; Alivisatos, A. P. Adv Mater 1999, 11, 923-927.
20. Lee, J.; Sundar, V. C.; Heine, J. R.; Bawendi, M. G.; Jensen, K. F. Adv Mater 2000, 12, 1102-1105.
21. Haram, S. K.; Quinn, B. M.; Bard, A. J. J Am Chem Soc 2001, 123, 8860-8861.
22. Pathak, S.; Choi, S.-K.; Arnheim, N.; Thompson, M. E. J Am Chem Soc 2001, 123, 4103-4104.
23. Mattoussi, H.; Mauro, J. M.; Goldman, E. R.; Green, T. M.; Anderson, G. P.; Sundar, V. C.; Bawendi, M. G. Phys Status Solidi B 2001, 224, 277-283.
24. Sandros, M. G.; Gao, D.; Benson, D. E. J Am Chem Soc 2005, 127, 12198-12199.
25. Michalet, X.; Pinaud, F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; Doose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu, A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Science 2005, 307, 538-544.
26. Patolsky, F.; Gill, R.; Weizmann, Y.; Mokari, T.; Banin, U.; Willner, I. J Am Chem Soc 2003, 125, 13918-13919.
27. Goldman, E. R.; Medintz, I. L.; Whitley, J. L.; Hayhurst, A.; Clapp, A. R.; Uyeda, H. T.; Deschamps, J. R.; Lassman, M. E.; Mattoussi, H. J Am Chem Soc 2005, 127, 6744-6751.
28. Peng, Z. A.; Peng, X. J Am Chem Soc 2001, 123, 183-184.
29. Lee, J.; Sundar, V. C.; Heine, J. R.; Bawendi, M. G.; Jensen, K. F. Adv Mater 2000, 12, 1102-1105.
30. Skaff, H.; Iker, M. F.; Coughlin, E. B.; Emrick, T. J Am Chem Soc 2002, 124, 5729-5733.
31. Baum, M.; Brittain, W. J. Macromolecules 2002, 35, 610-615.
32. Shan, J.; Nuopponen, M.; Jiang, H.; Kauppinen, E.; Tenhu, H. Macromolecules 2003, 36, 4526-4533.
33. Skaff, H.; Emrick, T. Angew Chem Int Ed 2004, 43, 5383-5386.
34. Sill, K.; Emrick, T. Chem Mater 2004, 16, 1240-1243.
35. Blomberg, S.; Ostberg, S.; Harth, E.; Bosman, A. W.; Van Horn, B.; Hawker, C. J. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2002, 40, 1309-1320.
36. Pyun, J.; Jia, S.; Kowalewski, T.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 2003, 36, 5094-5104.
37. Pyun, J.; Matyjaszewski, K. Chem Mater 2001, 13, 3436-3448.
38. Pyun, J.; Kowalewski, T.; Matyjaszewski, K. Macromol Rapid Commun 2003, 24, 1043-1059.
39. Ohno, K.; Koh, K.; Tsujii, Y.; Fukuda, T. Macromolecules 2002, 35, 8989-8993.
40. Vestal, C. R.; Zhang, Z. J. J Am Chem Soc 2002, 124, 14312-14313.
41. Zhou, Q. Y.; Wang, S. X.; Fan, X. W.; Advincula, R.; Mays, J. Langmuir 2002, 18, 3324-3331.
42. Simal, F.; Demonceau, A.; Noels, A. F. Angew Chem Int Ed 1999, 38, 538-540.
43. Kotani, Y.; Kamigaito, M.; Onishi, I.; Sawamoto, M. Macromolecules 1999, 32, 6877-6880.
44. Saenz-Galindo, A.; Textle, H. M.; Jasso, A. R.; Torres-Lubian, J. R. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2005, 44, 676-680.
45. Parizel, N.; Laupetre, F.; Monnerie, L. Polymer 1997, 38, 3718-3725.
46. Tyagi, S.; Lee, J. Y.; Buxton, G. A.; Balazs, A. C. Macromolecules 2004, 37, 9160-9168.
47. Lee, J. Y.; Buxton, G. A.; Balazs, A. C. J Chem Phys 2004, 121, 5531-5540.
48. Gupta, S.; Zhang, Q.; Emrick, T.; Balazs, A. C.; Russell, T. P. Nat Mater 2006, 5, 229-233.
49. von Werne, T.; Patten, T. E. J Am Chem Soc 2001, 123, 7497-7505.
50. Joubert, M.; Delaite, C.; Lami, E. B.; Dumas, P. New J Chem 2005, 29, 1601-1609.
51. Watson, K J.; Zhu, J.; Nguyen, S. T.; Mirkin, C. A. J Am Chem Soc 1999, 121, 462-463.
52. Kotal, A.; Mandal, T. K.; Walt, D. R. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2005, 43, 3631-3642.
53. Korth, B. D.; Keng, P.; Shim, I.; Bowles, S. E.; Tang, C.; Kowalewski, T.; Nebesny, K. W.; Pyun, J. J Am Chem Soc 2006, 128, 6562-6563.
54. Thomas, J. R. J Appl Phys 1966, 37, 2914-2915.
55. Mattoussi, H.; Radzilowski, L. H.; Dabbousi, B. O.; Fogg, D. E.; Schrock, R. R.; Thomas, E. L.; Rubner, M. F.; Bawendi, M. G. J Appl Phys 1999, 86, 4390-4399.
56. Wang, X.-S.; Dykstra, T. E.; Salvador, M. R.; Manners, I.; Scholes, G. D.; Winnik, M. A. J Am Chem Soc 2004, 126, 7784-7785.
57. Liu, J.; Tanaka, T.; Sivula, K.; Alivisatos, A. P.; Fréchet, J. M. J. J Am Chem Soc 2004, 126, 6550-6551.
58. Milliron, D. J.; Alivisatos, A. P.; Pitois, C.; Edder, C.; Fréchet, J. M. J. Adv Mater 2003, 15, 58-61.
59. Skaff, H.; Sill, K.; Emrick, T. J Am Chem Soc 2004, 126, 11322-11325.
60. Thompson, R. B.; Ginzburg, V. V.; Matsen, M. W.; Balazs, A. C. Science 2001, 292, 2469-2472.
61. Thompson, R. B.; Ginzburg, V. V.; Matsen, M. W.; Balazs, A. Macromolecules 2002, 35, 1060-1071.
62. Bockstaller, M. R.; Lapetnikov, Y.; Margel, S.; Thomas, E. L. J Am Chem Soc 2003, 125, 5276-5277.
63. Bockstaller, M. R.; Thomas, E. L. Phys Rev Lett 2004, 93, 166106-1-4.
64. Chiu, J. J.; Kim, B J.; Kramer, E. J.; Pine, D. J. J Am Chem Soc 2005, 127, 5036-5037.
65. Liu, Z.; Pappacena, K.; Cerise, J.; Kim, J.; Durning, C. J.; O'Shaughnessy, B.; Levicky, R. Nano Lett 2002, 2, 219-2224.
66. Kim, J. U.; O'Shaughnessy, B. Phys Rev Lett 2002, 89, 238301-1-4.
67. Huang, E.; Russell, T. P.; Harrison, C.; Chaikin, P. M.; Register, D. H.; Hawker, C. J.; Mays, J. Macromolecules 1998, 31, 7641-7650.
68. Lee, S.-H.; Diana, F. S.; Badolato, A.; Petroff, P. M.; Kramer, E. J. J Appl Phys 2004, 95, 5922-5924.
69. Gaudin, A. M. Flotation; McGraw-Hill: New York, 1957.
70. Dinsmore, A. D.; Hsu, M. F.; Nikolaides, M. G.; Marquez, M.; Bausch, A. R.; Weitz, D. A. Science 2002, 298, 1006-1009.
71. Nikolaides, M. G.; Bausch, A. R.; Hsu, M. F.; Dinsmore, A. D.; Brenner, M. P.; Gay, C.; Weitz, D. A. Nature 2002, 420, 299-301.
72. Hsu, M. F.; Nikolaides, M. G.; Dinsmore, A. D.; Bausch, A. R.; Gordon, V. D.; Chen, X.; Hutchinson, J. W.; Weitz, D. A.; Marquez, M. Langmuir 2005, 21, 2963-2970.
73. Velev, O. D.; Furusawa, K.; Nagayama, K. Langmuir 1996, 12, 2374-2384.
74. Velev, O. D.; Furusawa, K.; Nagayama, K. Langmuir 1996, 12, 2385-2391.
75. Velev, O. D.; Nagayama, K. Langmuir 1997, 13, 1856-1859.
76. Pieranski, P. Phys Rev Lett 1980, 45, 569-572.
77. Aveyard, R.; Binks, B. P.; Clint, J. H. Adv Colloid Interface Sci 2003, 100, 503-546.
78. Binks, B. P.; Clint, J. H. Langmuir 2002, 18, 1270-1273.
79. Binks, B. P. Curr Opin Colloid Interface Sci 2002, 7, 21-41.
80. Lin, Y.; Skaff, H.; Emrick, T.; Dinsmore, A. D.; Russell, T. P. Science 2003, 299, 226-229.
81. Binder, W. H. Angew Chem Int Ed 2005, 44, 5172-5175.
82. Onoda, G. Y. Phys Rev Lett 1985, 55, 226-229.
83. Lin, Y.; Böker, A.; Skaff, H.; Cookson, D.; Dinsmore, A. D.; Emrick, T.; Russell, T. P. Langmuir 2005, 21, 191-194.
84. (a) Russell, J. T.; Lin, Y.; Böker, A.; Su, L.; Carl, P.; Zettl, H.; He, J.; Sill, K.; Tangirala, R.; Emrick, T.; Littrell, K.; Thiyagarajan, P.; Cookson, D.; Fery, A.; Wang, Q.; Russell, T. P. Angew Chem 2005, 117, 2472-2478;
85. (b) Russell, J. T.; Lin, Y.; Böker, A.; Su, L.; Carl, P.; Zettl, H.; He, J.; Sill, K.; Tangirala, R.; Emrick, T.; Littrell, K.; Thiyagarajan, P.; Cookson, D.; Fery, A.; Wang, Q.; Russell, T. P. Angew Chem Int Ed 2005, 44, 2420-2426.
86. Whitesides, G. M.; Boncheva, M. Proc Nat Acad Sci 2002, 99, 4769-4774.
87. Dai, L. L.; Sharma, R.; Wu, C.-Y Langmuir 2005, 21, 2641-2643.
88. Lin, Y.; Skaff, H.; Böker, A.; Dinsmore, A. D.; Emrick, T.; Russell, T. P. J Am Chem Soc 2003, 125, 12690-12691.
89. Lobkovsky, A.; Gentges, S.; Li, H.; Morse, D.; Witten, T. A. Science 1995, 270, 1482-1485.
90. Skaff, H.; Lin, Y.; Tangirala, R.; Breitenkamp, K.; Böker, A.; Russell, T. P.; Emrick, T. Adv Mater 2005, 17, 2082-2086.
91. Breitenkamp, K.; Emrick, T. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2005, 43, 5715-5721.
92. Duan, H. W.; Wang, D. Y.; Sobal, N. S.; Giersig, M.; Kurth, D. G.; Mohwald, H. Nano Lett 2005, 5, 949-952.
93. Glogowski, E.; He, J. B.; Russell, T. P.; Emrick, T. Chem Commun 2005, 32, 4050-4052.
94. Knutson, C. R.; McCarthy, K. D.; Shenhar, R.; Rotello, V. M.; Emrick, T.; Russell, T. P.; Tuominen, M. T.; Dinsmore, A. D. Submitted to Nanoletters for publication, 2006.
95. Kim, B.; Tripp, S. L.; Wei, A. J Am Chem Soc 2001, 123, 7955-7956.
96. (a) Duan, H.; Wang, D.; Kurth, D. G.; Möhwald, H. Angew Chem 2004, 116, 5757-5760;
97. (b) Duan, H.; Wang, D.; Kurth, D. G.; Möhwald, H. Angew Chem Int Ed 2004, 43, 5639-5642.
98. Chen, S.; Yao, H.; Kimura, K. Langmuir 2001, 17, 733-739.
99. Mayya, K. S.; Sastry, M. Langmuir 1999, 15, 1902-1904.
100. (a) Reincke, F.; Hickey, S. G.; Kegel, W. K.; Vanmaekelbergh, D. Angew Chem 2004, 116, 464-468;
101. (b) Reincke, F.; Hickey, S. G.; Kegel, W. K.; Vanmaekelbergh, D. Angew Chem Int Ed 2004, 43, 458-462.
102. Murthy, V. S.; Cha, J. N.; Stucky, G. D.; Wong, M. S. J Am Chem Soc 2004, 126, 5292-5299.
103. Cha, J. N.; Birkedel, H.; Euliss, L. E.; Bartl, M. H.; Wong, M. S.; Deming, T. J.; Stucky, G. D. J Am Chem Soc 2003, 125, 8285-8289.
104. Rana, R. K.; Murthy, V. S.; Yu, J.; Wong, M. S. Adv Mater 2005, 17, 1145-1150.
105. Böker, A.; Lin, Y.; Chiapperini, K.; Horowitz, R.; Thompson, M.; Careon, V.; Xu, T.; Abetz, C.; Skaff, H.; Dinsmore, A. D.; Emrick, T.; Russell, T. P. Nat Mater 2004, 3, 302-306.
106. Srinivasarao, M.; Collings, D.; Philips, A.; Patel, S. Science 2001, 292, 79-82.
107. Kato, N.; Caruso, F. J Phys Chem B 2005, 109, 19604-19612.
108. Bronstein, L. M.; Chernyshov, D. M.; Karlinsey, R.; Zwanziger, J. W.; Matveeva, V. G.; Sulman, E. M.; Demidenko, G. N.; Hentze, H.-P.; Antonietti, M. Chem Mater 2003, 15, 2623-2631.