Nanocrystal and nanowire synthesis and dispersibility in supercritical fluids

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 28, 2004, Pages 9574-9587

  Shah, Parag S ^a   Hanrath, Tobias ^a   Johnston, Keith P ^a   Korgel, Brian A ^a  

^a The University of Texas at Austin   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

NANOSTRUCTURED MATERIALS; PHOTOLUMINESCENCE; SOLVENTS; SURFACE CHEMISTRY; SYNTHESIS (CHEMICAL); TRANSPORT PROPERTIES; VAPOR PRESSURE; WETTING;

DISPERSIBILITY; EVAPORATION RATE; NANOWIRES; STERIC REPULSION;

SUPERCRITICAL FLUIDS;

EID: 3442880423     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp049827w     Document Type: Article

References (122)

1. Brus, L. J. Phys. Chem. 1986, 90, 2555.
2. Chen, S.; Ingrma, R. S.; Hostetler, M. J.; Pietron, J. J.; Murray, R. W. ; Schaaff, T. G.; Khoury, J. T.; Alvarez, M. M.; Whetten, R. L. Science 1998, 280, 2098.
3. Murray, C. B.; Norris, D. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706-8715.
4. Klein, D. L.; Roth, R.; Lim, A.; Alivisatos, A. P.; McEuen, P. L. Nature 1997, 389, 699.
5. Empedocles, S. A.; Neuhauser, R.; Shimizu, K.; Bawendi, M. G. Adv. Mater. 1999, 11, 1243.
6. Colvin, V. L.; Schlamp, M. C.; Alivisatos, A. P. Nature 1994, 370, 354.
7. Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 933-937.
8. Andres, R. P.; Bein, T.; Dorogi, M.; Feng, S.; Henderson, J. I.; Kubiak, C. P.; Mahoney, W.; Osifchin, R. G.; Reifenberger, R. Science 1996, 272, 1323-1325.
9. Duan, X.; Huang, Y.; Cui, Y.; Wang, J.; Lieber, C. M. Nature 2001, 409, 66-69.
10. Korgel, B. A.; Monbouquette, H. G. J. Phys. Chem. 1996, 100, 346-351.
11. Guzelian, A. A.; Banin, U.; Kadavanich, A. V.; Peng, X.; Alivisatos, A. P. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 1432-1434.
12. Brust, M.; Walker, M.; Bethell, D.; Schiffrin, D. J.; Whyman, R. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 7, 801-802.
13. Holmes, J. D.; Ziegler, K. J.; Doty, R. C.; Pell, L. E.; Johnston, K. P. ; Korgel, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3743.
14. Ziegler, K. J.; Doty, R. C.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7797-7803.
15. Peng, X.; Manna, L.; Yang, W.; Wickham, J.; Scher, E.; Kadavanich, A.; Alivisatos, A. P. Nature 2000, 404, 59-61.
16. Puntes, V. F.; Krishnan, K. M.; Alivisatos, A. P. Science 2001, 291, 2115-2117.
17. Kan, S.; Mokari, T.; Rothenberg, E.; Banin, U. Nature Mater. 2003, 2, 155-158.
18. Yu, H.; Buhro, W. E. Adv. Mater. 2003, 15, 416-419.
19. Holmes, J. D.; Johnston, K. P.; Doty, R. C.; Korgel, B. A. Science 2000, 287, 1471.
20. Eckert, C. A.; Knutson, B. L.; Debenedetti, P. G. Nature 1996, 383, 313-318.
21. Harrison, K.; Goveas, J.; Johnston, K. P.; O'Rear, E. A. Langmuir 1994, 10, 3536-3541.
22. Eastoe, J.; Bayazit, Z.; Martel, S.; Steytler, D. C.; Heenan, R. K. Langmuir 1996, 12, 1423-1424.
23. Johnston, K. P.; Harrison, K. L.; Clarke, M. J.; Howdle, S. M.; Heitz, M. P.; Bright, F. V.; Carlier, C.; Randolph, T. W. Science 1996, 271, 624.
24. Zielinski, R. G.; Kline, S. R.; Kaler, E. W.; Rosov, N. Langmuir 1997, 13, 3934-3937.
25. Ji, M.; Chen, X.; Wai, C. M.; Fulton, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2631-2632.
26. Holmes, J. D.; Bhargava, P. A.; Korgel, B. A.; Johnston, K. P. Langmuir 1999, 15, 6613-6615.
27. Shah, P. S.; Holmes, J. D.; Doty, R. C.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4245-4246.
28. Shah, P. S.; Husain, S.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12178-12185.
29. Shah, P. S.; Holmes, J. D.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2545-2551.
30. Brennecke, J. F.; Chateauneuf, J. E. Chem. Rev. 1999, 99, 433.
31. Meredith, J. C.; Johnston, K. P. In Supercritical Fluids Fundamentals and Applications; Kiran, E., Peters, C., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 2000; pp 211-228.
32. Johnston, K. P.; DaRoeha, S. R. P.; Holmes, J. D.; Jacobson, G. B.; Lee, C. T.; Yates, M. Z. In Green Chemistry Using Liquid and Supercritical Carbon Dioxide; DeSimone, J., Tumas, W., Eds.; Oxford University Press: Oxford, 2003; pp 134-148.
33. Shah, P. S.; Novick, B. J.; Hwang, H. S.; Lim, K. T.; Carbonell, R. G.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. Nano Lett. 2003, 3, 1671-1675.
34. Fukushima, Y.; Wakayama, H. J. Chem. Phys. B 1999, 103, 3062-3064.
35. Blackburn, J. M.; Long, D. P.; Cabañas, A.; Watkins, J. J. Science 2001, 294, 141-145.
36. Lu, X.; Ziegler, K. J.; Ghezelbash, A.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. Nano Lett. 2004, 4, 969-974.
37. Hanrath, T.; Korgel, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1424.
38. Hanrath, T.; Korgel, B. A. Adv. Mater. 2003, 15, 437.
39. Holmes, J. D.; Lyons, D. M.; Ziegler, K. J. Chem. Eur. J. 2003, 9, 2144-2150.
40. Sanchez, I. C.; Stone, M. T. In Polymer Blends Volume 1: Formulation; Bucknall, C. B., Ed.; John Wiley and Sons: New York, 2000.
41. O'Neill, M. L.; Cao, Q.; Fang, M.; Johnston, K. P.; Wilkinson, S. P.; Smith, C. D.; Kerschner, J. L.; Jureller, S. H. Ind. Eng. Chem. Res. 1998, 37, 3067-3079.
42. Peck, D. G.; Johnston, K. P. Macromolecules 1993, 26, 1537.
43. Meredith, J. C.; Johnston, K. P. Macromolecules 1998, 31, 5518-5528.
44. Meredith, J. C.; Sanchez, I. C.; Johnston, K. P.; Pablo, J. J. d. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6424-6434.
45. Yates, M. Z.; O'Neill, M. L.; Johnston, K. P.; Webber, S.; Canelas, D. A.; Betts, D. E.; DeSimone, J. M. Macromolecules 1997, 30, 5060-5067.
46. Dickson, J. L.; Ortiz-Estradan, C.; Alvarado, J. F. J.; Hwang, H. S.; Sanchez, I. C.; Luna-Barcenas, G.; Lim, K. T.; Johnston, K. P. J. Colloid Interface Sci. Technol. 2004, 272, 444-456.
47. Sirard, S. M.; Castellanos, H.; Hwang, H. S.; Lim, K. T.; Johnston, K. P. Ind. Eng. Chem. Res. 2004, 43, 525-534.
48. Yates, M. Z.; Shah, P. S.; Johnston, K. P.; Lim, K. T.; Webber, S. J. Colloid Interface Sci. 2000, 227, 176-184.
49. Sirard, S. M.; Gupta, R. R.; Russell, T. P.; Watkins, J. J.; Green, P. F.; Johnston, K. P. Macromolecules 2003, 36, 3365-3373.
50. Hoefling, T. A.; Beitle, R. R.; Enick, R. M.; Beckman, E. J. Fluid Phase Equilib. 1993, 83, 203-212.
51. McClain, J. B.; Londono, D.; Combes, J. R.; Romack, T. J.; Canelas, D. A.; Betts, D. E.; Wignal, G. D.; Samulski, E. T.; DeSimone, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 917-918.
52. O'Shea, K.; Kirmse, K.; Fox, M. A.; Johnston, K. P. J. Phys. Chem. 1991, 95, 7863.
53. DeSimone, J. M.; Maury, E. E.; Menceloglu, Y. Z.; McClain, J. B.; Romack, T. J.; Combes, J. R. Science 1994, 265, 356.
54. Lepilleur, C.; Beckman, E. J. Macromolecules 1997, 30, 745-756.
55. Dickson, J. L.; Psathas, P. A.; Salinas, B.; Ortiz-Estrada, C.; Luna-Barcenas, G.; Hwang, H. S.; Lim, K. T.; Johnston, K. P. Langmuir 2003, 19, 4895.
56. Eastoe, J.; Paul, A.; Nave, S.; Steytler, D. C.; Robinson, B. H.; Rumsey, E.; Thorpe, M.; Heenan, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 988-989.
57. Ryoo, W.; Webber, S. E.; Johnston, K. P. Ind. Eng. Chem. Res. 2003, 42, 6348.
58. Lee, C. T.; Johnston, K. P.; Dai, H. J.; Cochran, H. D.; Melnichenko, Y. B.; Wignall, G. D. J. Phys. Chem. B. 2001, 105, 3540-3548.
59. Stone, M. T.; Smith, P. G.; Rocha, S. R. P. d.; Rossky, P. J.; Johnston, K. P. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1962-1966.
60. Watkins, J. J.; McCarthy, T. J. Chem. Mater. 1995, 7, 1991-1994.
61. Brown, G. D.; Smith, S. D.; Watkins, J. J. Polym. Mater. Sci. Eng. 2000, 82, 292-293.
62. Brown, G. D. In Materials Issues and Modeling for Device Nanofabrication; Whitman, L. J., Ed.; Materials Research Society Proceedings; MRS: Warrendale, PA, 2000; Vol. 584.
63. Blackburn, J. M.; Long, D. P.; Watkins, J. J. Chem. Mater. 2000, 12, 2625-2631.
64. Bartscherer, K. A.; Renon, H.; Minier, M. Fluid Phase Equilib. 1995, 107, 93-150.
65. McFann, G. J.; Johnston, K. P. In Microemulsions: Fundamental and Applied Aspects; Kumar, P., Ed.; Dekker: New York, 1999; pp 281-307.
66. Johnston, K. P.; Jacobson, G. B.; Lee, C. T.; Meredith, C.; DaRocha, S. R. P.; Yates, M. Z.; DeGrazia, J.; Randolph, T. W. In Chemical Synthesis Using Supercritical Fluids; Leitner, W., Ed.; Wiley-VCH; Weinheim, 1999; pp 127-146.
67. Peck, D. G.; Johnston, K. P. J. Phys. Chem. 1993, 97, 5661.
68. Ohde, H.; Hunt, F.; Wai, C. M. Chem. Mater. 2001, 13, 4130-4135.
69. McLeod, M. C.; McHenry, R. S.; Beckman, E. J.; Roberts, C. B. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2693-2700.
70. Ohde, H.; Ye, X.-R.; Wai, C. M.; Rodriguez, J. M. Chem. Commun. 2000, 2353-2354.
71. Ohde, H.; Ohde, M.; Bailey, F.; Kim, H.; Wai, C. M. Nano Lett. 2002, 2, 721-724.
72. Cason, J. P.; Roberts, C. B. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1217-1221.
73. Cason, J. P.; Miller, M. E.; Thompson, J. B.; Roberts, C. B. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2297-2302.
74. Cason, J. P.; Khambaswadkar, K.; Roberts, C. B. Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 4749-4755.
75. Kitchens, C. L.; McLeod, M. C.; Roberts, C. B. 6th International Symposium on Supercritical Fluids; Versailles, France, April 2003; International Society for the Advancement of Supercritical Fluids: Nancy, France.
76. Kitchens, C.; Roberts, C. B. Ind. Eng. Chem. Res. 2004.
77. Sun, Y.-P.; Rollins, H. W.; Guduru, R. Chem. Mater. 1999, 11, 7-9.
78. Sun, Y.-P.; Guduru, R.; Lin, F.; Whiteside, T. Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 4663-4669.
79. Sun, Y.-P.; Rollins, H. W. Chem. Phys. Lett. 1998, 288, 585-588.
80. Sun, Y.-P.; Atorngitjawat, P.; Meziani, M. J. Langmuir 2001, 17, 5707-5710.
81. Dixon, D. J.; Bodmeier, R. A.; Johnston, K. P. AIChE J. 1993, 39, 127.
82. Randolph, T. W.; Randolph, A. D.; Mebes, M.; Yeung, S. Biotechnol. Prog. 1993, 9, 429-435.
83. Yeo, S. D.; Debenedetti, P. G.; Radosz, M.; Schmidt, H. W. Macromolecules 1993, 26, 6207-6210.
84. Reverchon, E. J. Supercrit. Fluids 1999, 15, 1-21.
85. Chattopadhyay, P.; Gupta, R. B. Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 2281-2289.
86. Hamaker, H. C. Physica 1937, 4, 1058-1072.
87. Israelachvili, J. Intermolecular & Surface Forces; 2nd ed.; Academic Press: San Diego, 1992.
88. Lewis, J. E.; Biswas, R.; Robinson, A. G.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 3306-3318.
89. Romero-Cano, M. S.; Puertas, A. M.; de la Nieves, F. J. J. Chem. Phys. 2000, 112, 8654-8659.
90. Vincent, B.; Edwards, J.; Emmett, S.; Jones, A. Colloids Surf. 1986, 18, 261-281.
91. Clarke, N. Z.; Waters, C.; Johnson, K. A.; Satherley, J.; Schiffrin, D. J. Langmuir 2001, 17, 6048-6050.
92. Shine, A. D. In Physical Properties of Polymers Handbook; Mark, J. E., Ed.; AIP: Cincinnati, OH, 1996; pp 249-256.
93. Shah, P. S.; Husain, S.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9433-9440.
94. Saunders, A. E.; Shah, P. S.; Park, E. J.; Lim, K. T.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. J. Phys. Chem. B, submitted for publication.
95. Chidsey, C. E. D.; Loiacono, D. N. Langmuir 1990, 6, 682-691.
96. Doty, R. C.; Yu, H.; Shih, C. K.; Korgel, B. A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8291-8296.
97. Collier, C. P.; Saykally, R. J.; Shiang, J. J.; Henrichs, S. E.; Heath, J. R. Science 1997, 277, 1978-1981.
98. Schenning, A. P. H. J.; Benneker, F. B. G.; Geurts, H. P. M.; Liu, X. Y. ; Nolte, R. J. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8549-8552.
99. Ohara, P. C.; Gelbart, W. M. Langmuir 1998, 14, 3418-3424.
100. Elbaum, M.; Lipson, S. G. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 3562-3565.
101. Gray, J. J.; Klein, D. H.; Korgel, B. A.; Bonnecaze, R. T. Langmuir 2001, 17, 2317-2328.
102. English, D. S.; Pell, L. E.; Yu, Z.; Barbara, P. F.; Korgel, B. A. Nano Lett. 2002, 2, 681.
103. Ding, Z.; Quinn, B. M.; Haram, S. K.; Pell, L. E.; Korgel, B. A.; Bard, A. J. Science 2002, 296, 1293-1297.
104. Savage, P. E.; Gopalan, S.; Mizan, T. I.; Martino, C. J.; Brock, E. E. AIChE J. 1995, 41, 1723.
105. Adschiri, T.; Kanazawa, K.; Arai, K. J. Am. Ceram. Soc. 1992, 75, 2615-2618.
106. Adschiri, T.; Hakuta, Y.; Arai, K. Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 29, 4901-4907.
107. Beverskog, B.; Puigdomenech, I. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 3476-3483.
108. Wagner, R. S.; Ellis, W. C. Appl. Phys. Lett. 1964, 4, 89.
109. Wagner, R. S.; Ellis, W. C.; Jackson, K. A.; Arnold, S. M. J. Appl. Phys. 1964, 35, 2993.
110. Morales, A. M.; Lieber, C. M. Science 1998, 279, 208.
111. Duan, X.; Lieber, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 188.
112. Hu, J.; Odom, T. W.; Lieber, C. M. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 435.
113. Gudiksen, M. S.; Wang, J.; Lieber, C. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4062.
114. Cui, Y.; Lauhon, J.; Gudiksen, M. S.; Wang, J.; Lieber, C. M. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 2214.
115. Davidson, F. M., III; Schricker, A. D.; Wiacek, R. J.; Korgel, B. A. Adv. Mater. 2004, 16, 646-649.
116. Hanrath, T.; Lu, X.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. Provisional Appl. 60/485, 244 (USA).
117. Lu, X.; Hanrath, T.; Johnston, K. P.; Korgel, B. A. Nano Lett. 2003, 3, 93.
118. Moller, K.; Bein, T. Chem. Mater. 1998, 10, 2950.
119. Coleman, N. R. B.; O'Sullivan, N.; Ryan, K. M.; Crowley, T. A.; Morris, M. A.; Spalding, T. R.; Steytler, D. C.; Holmes, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7010.
120. Coleman, N. R. B.; Ryan, K. M.; Spalding, T. R.; Holmes, J. D.; Morris, M. A. Chem. Phys. Lett. 2001, 343, 1.
121. Ryan, K. M.; Erts, D.; Olin, H.; Morris, M. S.; Holmes, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6284.
122. Fulton, J. L.; Smith, R. D. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2903-2907.