Scanning electron microscopy investigation of molecular transport and reactivity within polymer brushes

ChemPhysChem

Volumn 11, Issue 3, 2010, Pages 670-682

  Matrab, Tarik ^a   Hauquier, Fanny ^a   Combellas, Catherine ^a   Kanoufi, Frédéric ^a  

^a CNRS   (France)

Author keywords

Micropatterning; Polymer brushes; Polymerization; Radical reactions; Scanning electrochemical microscopy

Indexed keywords

ACRYLIC MONOMERS; ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION; BLOCK COPOLYMERS; BROMINE; CYCLIC VOLTAMMETRY; DENDRIMERS; ETCHING; FREE RADICAL REACTIONS; POLYMERIZATION; PROBES; REACTION KINETICS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SCANNING PROBE MICROSCOPY;

LOW PERMEABILITY; MICRO PATTERNING; MOLECULAR TRANSPORT; POLY(GLYCIDYL METHACRYLATE); POLYMER BRUSHES; RADICAL REACTIONS; REACTIVE SPECIES; SCANNING ELECTROCHEMICAL MICROSCOPY;

ANALYTIC EQUIPMENT;

EID: 77049117744     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200900766     Document Type: Article

References (119)

1. Y. Tsujii, M. Ejaz, S. Yamamoto, T. Fukuda, K. Shigeto, K. Mibu, T. Shinjo, Polymer 2002, 43, 3837
2. U. Schmelmer, R. Jordan, W. Geyer, W. Eck, A. Golzhaser, M. Grunze, A. Ulman, Angew. Chem. 2003, 115, 577
3. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 559
4. I. S. Maeng, J. W. Park, Langmuir 2003,19,4519
5. S. J. Ahn, M. Kaholek, W.-K. Lee, B. LaMattina, T. H. LaBean, S. Zauscher, Adv. Mater. 2004, 16, 2141
6. Q. He, A. K ller, M. Grunze, J. Li, Langmuir 2007, 23, 3981.
7. M. Husemann, M. Morrison, D. Benoit, J. Frommer, C. M. Mate, W. D. Hinsberg, J. L. Hedrick, C. J. Hawker, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1844
8. P. Iwata, P. Suk-In, V. P. Hoven, A. Takahara, K. Akiyoshi, Y. Iwasaki, Bio-macromolecules 2004, 5, 2308
9. F. Zhou, L. Jiang, W. Liu, Q. Xue, Macromol. Rapid Commun. 2004, 25, 1979
10. L. Andruzzi, W. Senaratne, A. Hexemer, E. D. Sheets, S. B. Ilic, J. K. Kramer, B. Baird, C. K. Ober, Langmuir 2005, 21, 2495
11. F. J. Xu, Y. Song, Z. P. Cheng, X. L. Zhu, C. X. Zhu, E. T. Kang, K. G. Neoh, Macromolecules 2005, 38, 6254
12. R. Konradi, J. Ruhe, Langmuir 2006, 22, 8571
13. V. S. Khire, A. W. Harant, A. W. Watkins, K. S. Anseth, C. N. Bowman, Macromolecules 2006, 39, 5081
14. R. Dong, S. Krishnan, B. A. Baird, M. Lindau, C. K. Ober, Biomacromolecules 2007,8,3082.
15. M. Husemann, D. Mecerreyes, C. J. Hawker, J. L. Hedrick, R. R. Shah, N. L. Abbott, Angew. Chem. 1999, 111, 685
16. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 647
17. R. R. Shah, D. Mecerreyes, M. Husemann, I. Rees, N. L. Abbott, C. J. Hawker, J. L. Hedrick, Macromolecules 2000, 33, 597
18. D. M. Jones, J. R. Smith, W. T. S. Huck, C. Alexander, Adv. Mater. 2002, 14, 1130
19. T. A. von Werne, D. S. Germack, E. C. Hagberg, V. V. Sheares, C. J. Hawker, K. R. Carter, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3831
20. S. Edmondson, W. T. S. Huck, Adv. Mater. 2004, 16, 1327
21. H. Tu, C. E. Heitzman, P. V. Braun, Langmuir 2004, 20, 8313
22. H. Ma, D. Li, X. Sheng, B. Zhao, A. Chilkoti, Langmuir 2006, 22, 3751
23. O. Azzaroni, A. A. Brown, N. Cheng, A. Wei, A. M. Jonasc, W. T. S. Huck, J. Mater. Chem. 2007, 17 3433
24. S. Edmondson, C.-D. Vo, S. P. Armes, G. F. Unali, Macromolecules 2007,40,5271
25. H.-G. Choi, J. P. Amara, T. M. Swager, K. F. Jensen, Langmuir 2007, 23, 2483.
26. M. Beinhoff, A. T. Appapillai, L. D. Underwood, J. E. Frommer, K. R. Carter, Langmuir 2006, 22, 2411
27. A. Genua, J. A. Alduncn, J. A. Pom-poso, H. Grande, N. Kehagias, V. Reboud, C. Sotomayor, I. Mondragon, D. Mecerreyes, Nanotechnology 2007, 18, 215301.
28. A. Y. Sankhe, B. D. Booth, N. J. Wiker, S. M. Kilbey, Langmuir 2005, 21,5332.
29. F. Hauquier, T. Matrab, F. Kanoufi, C. Combellas, Electrochim. Acta 2009,54,5127
30. C. Slim, Y. Tran, M. M. Chehimi, N. Garraud, J.-P. Roger, C. Combellas, F. Kanoufi, Chem. Mater. 2008, 20, 6677.
31. K. Matyjaszewski, J. Xia, Chem. Rev. 2001, 101, 2921
32. M. Kamigaito, T. Ando, Chem. Rev. 2001, 101, 3689
33. S. Edmondson, V. L. Osborne, W. T. S. Huck, Chem. Soc. Rev. 2004, 33, 14
34. W. J. Brittain, S. G. Bowes, A. M. Granville, M. Baum, B. K. Mirous, B. Akgun, B. Zhao, C. Bickle, M. D. Foster, Adv. Polym. Sci. 2006, 198, 125
35. W. Braunecker, K. Matyjaszew-ski, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 93.
36. S. Nishiyama, A. Goto, K. Saito, K. Sugita, M. Tamada, T. Sugo, T. Funami, Y. Goda, S. Fujimoto, Anal. Chem. 2002, 74, 4933
37. F. J. Xu, Q. J. Cai, Y. L. Li, E. T. Kang, K. G. Neoh, Biomacromolecules 2005, 6, 1012
38. S. Ko, J. Jang, Biomacromolecules 2007, 8, 1400.
39. A. Houmam, Chem. Rev. 2008, 108, 2180.
40. C. P. Andrieux, I. Gallardo, J.-M. Savíant, K. B. Su, J. Am. Chem. Soc. 1986,108,638
41. C. P. Andrieux, J.-M. Savíant, K. B. Su, J. Phys. Chem. 1986,90,3815
42. L. Nadjo, J.-M. Savíant, K. B. Su, J. Electroanal. Chem. 1985, 196, 23
43. D. Lexa, J.-M. Savíant, K. B. Su, D. L. Wang, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 7617
44. C. P. Andrieux, A. Le Gorande, J.-M. Savíant, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6892.
45. K. Daasbjerg, S. U. Pedersen, H. Lund, Acta Chem. Scand. 1989, 43, 876
46. S. U. Pedersen, H. Lund, Acta Chem. Scand. 1991, 45, 397
47. K. V. Mikkelsen, S. U. Pedersen, H. Lund, P. Swanstrom, J. Phys. Chem. 1991, 95,8892
48. H. Lund, K. Daasbjerg, T. Lund, D. Occhialini, S. U. Pedersen, Acta Chem. Scand. 1997, 51, 135
49. S. U. Pedersen, T. Lund, K. Daasbjerg, M. Pop, I. Fussing, H. Lund, Acta Chem. Scand. 1998, 52, 657
50. T. Kjærsbo, K. Daasbjerg, S. U. Pedersen, Electrochim. Acta 2003, 48, 1807
51. A. Cardinale, A. A. Isse, A. Gennaro, Electrochem. Commun. 2002, 4, 767.
52. J. Qiu, K. Matyjaszewski, L. Thouin, C. Amatore, Macromol. Chem. Phys. 2000,201,1625.
53. S. Alexander, J. Phys. (Paris) 1977, 38, 983
54. P. G. De Gennes, Macro-molecules 1980, 13, 1069.
55. S. T. Millner, T. A. Witten, M. E. Cates, Macromolecules 1988, 21, 2610
56. S. T. Millner, T. A. Witten, M. E. Cates, Macromolecules 1989, 22, 853
57. E. B. Zhulina, O. V. Borisov, V. A. J. Pryamitsyn, T. M. Birshtein, Macro-molecules 1991, 24, 140
58. M. A. Carignano, I. Szleifer, J. Chem. Phys. 1993,98,5006.
59. P. Y. Lai, K. Binder, J. Chem. Phys. 1991, 95, 9288
60. M. Laradji, H. Guo, M. J. Zuckermann, Phys. Rev. E 1994, 49, 3199.
61. M. Murat, G. S. Grest, Macromolecules 1989, 22, 4054
62. M. Murat, G. S. Grest, Macromolecules 1993, 26, 3108.
63. P. Auroy, Y. Mir, L. Auvray, Phys. Rev. Lett. 1992, 69, 93
64. A. Karim, S. K. Satija, J. F. Douglas, J. F. Anker, L. J. Fetters, Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 3407
65. R. Levicky, N. Koneripalli, M. Tirrell, Macromolecules 1998, 31, 3731
66. S. M. Sirard, R. R. Gupta, T. R. Russell, J. J. Watkins, P. F. Green, K. P. Johnston, Macromolecules 2003, 36, 3365
67. N. Spiliopoulos, A. G. Koutsioubas, D. L. Anastassopoulos, A. A. Vradis, C. Toprakcioglu, A. Menelle, G. Mountrichas, S. Pispas, Macromolecules 2009, 42, 6209
68. C. Combellas, J. Ghilane, F. Kanoufi, D. Mazouzi, J. Phys. Chem. B 2004,108,6391
69. C. Combellas, F. Kanoufi, D. Mazouzi, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19260
70. C. Combellas, F. Kanoufi, D. Mazouzi, J. Electroanal. Chem. 2006, 589, 243.
71. A. O. Solak, L. R. Eichorst, W. J. Clark, R. L. McCreery, Anal. Chem. 2003, 75,296.
72. M. D'Amours, D. B langer, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4811.
73. S. S. C. Yu, A. J. Downard, J. Surf. Sci. Nanotechnol. 2005, 3, 294
74. P. A. Brooksby, A. J. Downard, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8791
75. M. G. Paulik, P. A. Brooksby, A. D. Abell, A. J. Downard, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7808.
76. M. E. Williams, K. J. Stevenson, A. M. Massari, J. T. Hupp, Anal. Chem. 2000,72, 3122
77. M. E. Williams, J. T. Hupp, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8944
78. M. E. Williams, K. D. Benkstein, C. Abel, P. H. Dinolfo, J. T. Hupp, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 5171
79. C. Cannes, F. Kanoufi, A. J. Bard, Langmuir 2002, 18, 8134
80. J. Guo, S. Amemiya, Anal. Chem. 2005,77,2147
81. C. Bourdillon, C. Demaille, J. Moiroux, J.-M. Savíant, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11499
82. C. Demaille, J. Moiroux, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9903
83. A. Anne, C. Demaille, J. Moiroux, Macromolecules 2002, 35, 5578.
84. J. Crank, H. S. Park in Diffusion in Polymers, Academic Press, New York, 1968.
85. S. Pickup, F. D. Blum, Macromolecules 1989, 22, 3961
86. M. H. Cohen, D. Turnbull, J. Chem. Phys. 1959, 31, 1164
87. J. S. Vrentas, J. L. Duda, J. Polym. Sci Part B: Polym. Phys. 1977, 15, 403
88. J.S. Vrentas, C.M. Vrentas, Eur. Polym. J. 1998, 34, 797
89. M. P. Tonge, R. G. Gilbert, Polymer 2001, 42, 1393
90. B. Barrire, L. Leibler, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2003, 41, 166.
91. P. G. de Gennes, Adv. Colloid Interface Sci. 1987, 27, 189
92. S. T. Milner, Science 1991, 251, 905.
93. G. E. Yakubov, B. Loppinet, H. Zhang, J. R he, R. Sigel, G. Fytas, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 115501.
94. C. Amatore, J.-M. Savíant, D. Tessier, J. Electroanal. Chem. 1983, 147, 39.
95. T. J. Davies, R. R. Moore, C. E. Banks, R. G. Compton, J. Electroanal. Chem. 2004,574,123.
96. T. J. Davies, R. G. Compton, J. Electroanal. Chem. 2005, 585, 63.
97. J.-M. Savíant, E. Vianello, Electrochim. Acta 1963, 8, 905
98. J.-M. Savíant, E. Vianello, Electrochim. Acta 1967, 12, 629.
99. R. Cornut, C. Lefrou, J. Electroanal. Chem. 2008, 623, 197
100. C. Wei, A. J. Bard, M. V. Mirkin, J. Phys. Chem. 1995, 99, 16033.
101. C. Bourdillon, C. Demaille, J. Moiroux, J.-M. Savíant, J. Am. Chem. Soc. 1995,117,11499
102. C. Bourdillon, C. Demaille, J. Moiroux, J.-M. Savíant, Acc. Chem. Res. 1996, 29, 529.
103. E. Spruijt, E.-Y. Choi, W. T. S. Huck, Langmuir 2008, 24, 11253
104. C. Combellas, F. Kanoufi, S. Sanjuan, C. Slim, Y. Tran, Langmuir 2009, 25,5360.
105. P. Bertoncello, I. Ciani, F. Li, P. R. Unwin, Langmuir 2006, 22, 10380.
106. A. F. M. Barton, in CRC Handbook of Solubility Parameters and other Cohesion Parameters, CRC, Boca Raton, 1991
107. A. F. M. Barton, in CRC Handbook of Polymer-Liquid Interaction Parameters and Solubility Parameters, CRC, Boca Raton, 1990.
108. M. H. Abraham, N. Benjelloun-Dakhama, J. M. R. Gola, W. E. Acree, Jr.,W. S. Cain, J. E. Cometto-Muniz, New J. Chem. 2000, 24, 825
109. T. Matrab, M. M. Chehimi, C. Perruchot, A. Adenier, V. Guillez, M. Save, B. Charleux, E. Cabet-Deliry, J. Pinson, Langmuir 2005, 21, 4686
110. M. Husseman, E. E. Malmstrçm, M. McNamara, M. Mate, D. Mecerreyes, D. G. Benoit, J. L. Hedrick, P. Mansky, E. Huang, T. P. Russell, C. J. Hawker, Macromolecules 1999, 32, 1424
111. K. Matyjaszewski, P. J. Miller, N. Suhkla, B. Immaraporn, A. Gelman, B. B. Luokala, T. M. Siclovan, G. Kickelbick, T. Vallant, H. Hoffmann, T. Pakula, Macromolecules 1999, 32, 8716
112. S. Sanjuan, P. Perrin, N. Pantoustier, Y. Tran, Langmuir 2007, 23, 5769.
113. W. H. Yu, E. T. Kang, K. G. Neoh, Langmuir 2004, 20, 8294
114. M. Hikita, K. Tanaka, T. Nakamura, T. Kajiyama, A. Takahara, Langmuir 2004, 20, 5304.
115. A. L. Barker, P. R. Unwin, S. Amemiya, J. Zhou, A. J. Bard, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7260
116. A. J. Bard, M. V. Mirkin, P. R. Unwin, D. O. Wipf, J. Phys. Chem. 1992, 96, 1861
117. W. Miao, Z. Ding, A. J. Bard, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1392
118. S. R. Jacob, Q. Hong, B. A. Coles, R. G. Compton, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2963
119. C. P. Andrieux, C. Combellas, F. Kanoufi, J.-M. Savíant, A. Thi bault, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9527