Controlling interfacial curvature in nanoporous silica films formed by evaporation-induced self-assembly from nonionic surfactants. I. Evolution of nanoscale structures in coating solutions

Langmuir

Volumn 23, Issue 8, 2007, Pages 4257-4267

  Bollmann, Luis ^a   Urade, Vikrant N ^a   Hillhouse, Hugh W ^a  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EVAPORATION-INDUCED SELF-ASSEMBLY (EISA); NANOSTRUCTURED FILMS; RADIUS OF GYRATION; SEMICONDUCTOR NANOSTRUCTURES;

CRITICAL MICELLE CONCENTRATION; GROWTH RATE; MONOMERS; NONIONIC SURFACTANTS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; SELF ASSEMBLY; SILICA; X RAY SCATTERING;

THIN FILMS;

EID: 34247370270     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la0626407     Document Type: Article

References (71)

1. Yanagisawa, T.; Shimizu, T.; Kuroda, K.; Kato, C. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1990, 63, 988-992.
2. Beck, J. S.; Vartuli, J. C.; Roth, W. J.; Leonowicz, M. E.; Kresge, C. T.; Schmitt, K. D.; Chu, C. T. W.; Olson, D. H.; Sheppard, E. W.; McCullen, S. B.; Higgins, J. B.; Schlenker, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10834-10843.
3. Kresge, C. T.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J.; Vartuli, J. C.; Beck, J. S. Nature 1992, 359, 710-712.
4. Schuth, F. The Evolution of Ordered Mesoporous Materials. In Mesoporous Crystals and Related Nona-Structured Materials; Terasaki, O., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 2004; Vol. 148, pp 1-13.
5. Soler-illia, G. J. D.; Sanchez, C.; Lebeau, B.; Patarin, J. Chem. Rev. 2002, 102, 4093-4138.
6. Grosso, D.; Cagnol, F.; Soler-illia, G.; Crepaldi, E. L.; Amenitsch, H.; Brunet-Bruneau, A.; Bourgeois, A.; Sanchez, C. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 309-322.
7. Epping, J. D.; Chmelka, B. F. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006, 11, 81-117.
8. Lu, Y. F.; Ganguli, R.; Drewien, C. A.; Anderson, M. T.; Brinker, C. J.; Gong, W. L.; Guo, Y. X.; Soyez, H.; Dunn, B.; Huang, M. H.; Zink, J. I. Nature 1997, 389, 364-368.
9. Ogawa, M.; Ishikawa, H.; Kikuchi, T. J. Mater. Chem. 1998, 8, 1783-1786.
10. Brinker, C. J.; Lu, Y. F.; Sellinger, A.; Fan, H. Y. Adv. Mater. 1999, 11, 579.
11. Grosso, D.; Babonneau, F.; Albouy, P. A.; Amenitsch, H.; Balkenende. A. R.; Brunet-Bruneau, A.; Rivory, J. Chem. Mater. 2002, 14, 931-939.
12. Cagnol, F.; Grosso, D.; Soler-Illia, G.; Crepaldi, E. L.; Babonneau, F.; Amenitsch, H.; Sanchez, C. J. Mater. Chem. 2003, 13, 61-66.
13. Doshi, D. A.; Gibaud, A.; Liu, N. G.; Sturmayr, D.; Malanoski, A. P.; Dunphy, D. R.; Chen, H. J.; Narayanan, S.; MacPhee, A.; Wang, J.; Reed, S. T.; Hurd, A. J.; van Swol, F.; Brinker, C. J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7683-7688.
14. Flodstrom, K.; Teixeira, C. V.; Amenitsch, H.; Alfredsson, V.; Linden, M. Langmuir 2004, 20, 4885-4891.
15. Gibaud, A.; Douwlain, S.; Gang, O.; Ocko, B. M. Phys. Rev. B 2004, 70, art. no. 161403.
16. Innocenzi, P.; Kidchob, T.; Bertolo, J. M.; Piccinini, M.; Guidi, M. C.; Marcelli, C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 10837-10841.
17. Innocenzi, P.; Malfatei, L.; Kidchob, T.; Falcaro, P.;Guidi, M. C.; Piccinini, M.; Marcelli, A. Chem. Commun. 2005, 2384-2386.
18. Boissiere, C.; Grosso, D.; Lepoutre, S.; Nicole, L.; Bruneau, A. B.; Sanchez, C. Langmuir 2005, 21, 12362-12371.
19. Brunet-Bruneau, A.; Bourgeois, A.; Cagnol, F.; Grosso, D.; Sanchez, C.; Rivory, J. Thin Solid Films 2004, 455-456, 656-660.
20. Bourgeois, A.; Bruneau, A. B.; Fisson, S.; Demarets, B.; Grosso, D.; Cagnol, F.; Sanchez, C.; Rivory, J. Thin Solid Films 2004, 447, 46-50.
21. Ruthstein, S.; Frydman, V.; Kababya, S.; Landau, M.; Goldfarb, D. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1739-1748.
22. Galameau, A.; Di-Renzo, F.; Fajula, F.; Mollo, L.; Fubini, B.; Ottaviani, M. F. J. Colloid Interface Sci. 1998, 201, 105-117.
23. Ohsuna, T.; Liu, Z.; Che, S. N.; Terasaki, O. Small 2005, 1, 233-237.
24. Diaz, I.; Perez-Pariente, J.; Terasaki, O. J. Mater. Chem. 2004, 14, 48-53.
25. Alfredsson, V.; Keung, M.; Monnier, A.; Stucky, G. D.; Unger; K. K.; Schuth, F. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 921-922.
26. Urade, V. N.; Wei, T. C.; Tate, M. P.; Hillhouse, H. W. Chem. Mater. 2007, 19, 768-777.
27. Monnier, A.; Schuth, F.; Huo, Q.; Kumar, D.; Margolese, D.; Maxwell. R. S.; Stucky, G. D.; Krishnamurty, M.; Petroff, P.; Firouzi, A.; Janicke, M.; Chmelka, B. F. Science 1993, 261, 1299-1303.
28. Ogura, M.; Miyoshi, H.; Naik, S. P.; Okubo, T. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10937-10944.
29. Pouxviel, J. C.; Boilot, J. P.; Beloeil, J. C.; Lallemand, J. Y. J. Non-Cryst. Solids 1987, 89, 345-360.
30. Kelts, L. W.; Armstrong, N. J. J. Mater. Res. 1989, 4, 423-433.
31. Ro, J. C.; Chung, I. J. J. Non-Cryst. Solids 1989, 110, 26-32.
32. Ng, L. V.; Thompson, P.; Sanchez, J.; Macosko, C. W.; McCormick, A. V. Macromolecules 1995, 28, 6471-6476.
33. Ng, L. V.; McCormick, A. V. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12517-12531.
34. Kinrade, S. D.; Knight, C. T. G.; Pole, D. L.; Syvitski, R. T. Inorg. Chem. 1998, 37, 4272-4277.
35. Kinrade, S. D.; Donovan, J. C. H.; Schach, A. S.; Knight, C. T. G. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002, 1250-1252.
36. Beelen, T. P. M.; Dokter, W. H.; vanGarderen, H. F.; vanSanten, R. A.; Pantos, E. The Role of Aging on the Formation of Porous Silica. In Preparation of Catalysts VI; Elsevier: New York, 1995; Vol. 91, pp 33-48.
37. Blanco, E.; Ramirezdelsolar, M.; Delarosafox, N.; Craievich, A. F. J. Non-Cryst. Solids 1992, 147, 238-244.
38. Delange, R. S. A.; Hekkink, J. H. A.; Keizer, K.; Burggraaf, A. J. J. Non-Cryst. Solids 1995, 191, 1-16.
39. Himmel, B.; Gerber, T.; Burger, H. J. Non-Cryst. Solids 1990, 119, 1-13.
40. Schaefer, D. W.; Keefer, K. D. Phys. Rev. Lett. 1984, 53, 1383-1386.
41. deMoor, P.; Beelen, T. P. M.; vanSanten, R. A. Micropormts Mater. 1997, 9, 117-130.
42. Fedeyko, J. M.; Vlachos, D. G.; Lobo, R. F. Langmuir 2005, 21, 5197-5206.
43. Rimer, J. D.; Vlachos, D. G.; Lobo, R. F. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12762-12771.
44. Firouzi, A.; Atef, F.; Oertli, A. G.; Stucky, G. D.; Chmelka, B. F. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3596-3610.
45. Urade, V. N.; Bollmann, L.; Kowalski, D.; Tate, M. P.; Hillhouse, H. W. Langmuir 2007, 23, 4268-4278.
46. Ortuno Prados, F.; Hall, C.; Helsby, W.; Jones, A.; Lewis, R.; Parker, B.; Sheldon, J.; Bazzano, A.; Ubertini, P. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1997, 392, 47-50.
47. Brinker, C. J.; Seherer, G. W. Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, 1st ed.; Academic Press: San Diego, CA, 1989.
48. Pohl, E. R.; Osterholtz, F. D. In Molecular Characterization of Composite Interfaces; Ishida, H., Kumar, G., Eds.; Plenum: New York, 1985; p 157.
49. Kasehagcn, L. J.; Rankin, S. E.; McCormick, A. V.; Macosko, C. W. Macromolecules 1997, 30, 3921-3929.
50. Flory, P. J. J. Am. Chem. Soc. 1941, 63, 3083-3090.
51. Flory, P. J. Principles of Polymer Chemistry; Cornell University Press: Ithaca, NY, 1953.
52. Stockmayer, W. H. J. Chem. Phys. 1943, 11, 45-55.
53. Stockmayer, W. H. J. Chem. Phys. 1944, 12, 125-131.
54. Lippmaa, E.; Magi, M.; Samoson, A.; Engelhardt, G.; Grimmer, A. R. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 4889-4893.
55. Marsmann, H. C.; Meyer, E.; Vongehr, M.; Weber, E. F. Macromol. Chem. Phys. 1983, 184, 1817-1822.
56. Turner, C. W.; Franklin, K. J. J. Non-Ciyst. Solids 1987, 91, 402-415.
57. Cho, H.; Felmy, A. R.; Craciun, R.; Keenum, J. P.; Shah, N.; Dixon, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2324-2335.
58. Klotz, M.; Ayral, A.; Guizard, C.; Cot. L. J. Mater. Chem. 2000, 10, 663-669.
59. Innocenzi, P.; Falcaro, P.; Grosso, D.; Babonneau, F. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4711-4717.
60. Kinrade, S. D.; Knight, C. T. G.; Pole, D. L.; Syvitski, R. T. Inorg. Chem. 1998, 37, 4278-4283.
61. Kotlarchyk, M.; Chen, S. H. J. Chem. Phys. 1983, 79, 2461-2469.
62. Pedersen, J. S. Adv. Colloid Interface Sci. 1997, 70, 171-210.
63. Guinier, A.; Fournet, O. Small-Angle Scattering of X-rays; John Wiley & Sons: New York, 1955.
64. Roe, R. J. Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Science; Oxford University Press; New York, 2000.
65. Chepik, L. F.; Troshina, E. P.; Golubkov, V. V. Russ. J. Appl. Chem. 2005, 78, 1517-1521.
66. Jullien, R.; Botet, R.; Mors, P. M. Faraday Discuss. 1987, 83, 125-137.
67. Sommer, C.; Pedersen, J. S.; Garamus, V. M. Langmuir 2005, 21, 2137-2149.
68. Zackrisson, M.; Stradner, A.; Schurtenberger, P.; Bergenholtz, J. Langmuir 2005, 21, 10835-10845.
69. Flory, P. J.; Bueche, A. M. J. Polym. Sci. 1958, 27, 219-229.
70. Soni, S. S.; Brotons, G.; Bellour, M.; Narayanan, T.; Gibaud, A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13157-15165.
71. Takahashi, R.; Nakanishi, K.; Soga, N. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2000, 17, 7-18.