Separated metallic and semiconducting single-walled carbon nanotubes: Opportunities in transparent electrodes and beyond

Langmuir

Volumn 27, Issue 8, 2011, Pages 4339-4350

  Lu, Fushen ^a   Meziani, Mohammed J ^a,b   Cao, Li ^a   Sun, Ya Ping ^a  

^a CLEMSON UNIVERSITY   (United States)

^b NORTHWEST MISSOURI STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRICAL CONDUCTIVITY; METALLICITIES; NANOTUBE GROWTH; POST-PRODUCTION; POTENTIAL APPLICATIONS; PRODUCTION METHODS; SEPARATION METHODS; TRANSPARENT ELECTRODE;

ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRODES; PRODUCTION; SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

SEMICONDUCTOR GROWTH;

CARBON NANOTUBE; METAL;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRODE; NANOTECHNOLOGY; SEMICONDUCTOR;

ELECTRODES; METALS; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES, CARBON; SEMICONDUCTORS;

EID: 79953858573     PISSN: 07437463     EISSN: 15205827     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la103137r     Document Type: Article

References (85)

1. Ajayan, P. M. Chem. Rev. 1999, 99, 1787
2. Connell, M. J., Ed. Carbon Nanotubes: Properties and Applications; CRC/Taylor & Francis: Boca Raton, FL, 2006.
3. Unalan, H. E.; Fanchini, G.; Kanwal, A.; Du Pasquier, A.; Chhowalla, M. Nano Lett. 2006, 6, 677
4. Kong, J.; Franklin, N.; Zhou, C.; Chapline, M.; Peng, S.; Cho, K.; Dai, H. Science 2000, 287, 622
5. Gordon, R. G. MRS Bull. 2000, 25, 52
6. Kumar, A.; Zhou, C. ACS Nano 2010, 4, 11
7. Lin, Y.; Fernando, K. A. S.; Wang, W.; Sun, Y.-P. Separation of Metallic and Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes. In Carbon Nanotechnology: Recent Developments in Chemistry, Physics, Materials Science and Device Applications; Dai, L., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 2006; p 255.
8. Liu, J.; Hersam, M. C. MRS Bull. 2010, 35, 315
9. Qu, L.; Du, F.; Dai, L. Nano Lett. 2008, 8, 2682
10. Ding, L.; Tselev, A.; Wang, J.; Yuan, D.; Chu, H.; McNicholas, T. P.; Li, Y.; Liu, J. Nano Lett. 2009, 9, 800
11. Harutyunyan, A. R.; Chen, G. G.; Paronyan, T. M.; Pigos, E. M.; Kuznetsov, O. A.; Hewaparakrama, K.; Kim, S. M.; Zakharov, D.; Stach, E. A.; Sumanasekera, G. U. Science 2009, 326, 116
12. Hersam, M. C. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 387
13. Arnold, M. S.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2005, 5, 713
14. Arnold, M. S.; Green, A. A.; Hulvat, J. F.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 60
15. Green, A. A.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2008, 8, 1417
16. Antaris, A. L.; Seo, J.-W. T.; Green, A. A.; Hersam, M. C. ACS Nano 2010, 4, 4725
17. Zheng, M.; Jagota, A.; Strano, M. S.; Santos, A. P.; Barone, P.; Chou, S. G.; Diner, B. A.; Dresselhaus, M. S.; McLean, R. S.; Onoa, G. B.; Samsonidze, G. G.; Semke, E. D.; Usrey, M.; Walls, D. J. Science 2003, 302, 1545
18. Ghosh, S.; Bachilo, S. M.; Weisman, R. B. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 443
19. Tu, X.; Manohar, S.; Jagota, A.; Zheng, M. Nature 2009, 460, 250
20. Tanaka, T.; Jin, H.; Miyata, Y.; Fujii, S.; Suga, H.; Naitoh, Y.; Minari, T.; Miyadera, T.; Tsukagoshi, K.; Kataura, H. Nano Lett. 2009, 9, 1497
21. Liu, H.; Feng, Y.; Tanaka, T.; Urabe, Y.; Kataura, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9270
22. Chattopadhyay, D.; Galeska, I.; Papadimitrakopoulos, F. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3370
23. Li, H.; Zhou, B.; Gu, L.; Wang, W.; Fernando, K. A. S.; Kumer, S.; Allard, L. F.; Sun, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1014
24. Sun, Y.-P. U.S. Patent 7,374,685, May 20, 2008.
25. Wang, W.; Fernando, K. A. S.; Lin, Y.; Meziani, M. J.; Veca, L. M.; Cao, L.; Zhang, P.; Kimani, M. M.; Sun, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1415
26. Ju, S.-Y.; Utz, M.; Papadimitrakopoulos, F. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6775
27. Chen, J.; Hamon, M. A.; Hu, H.; Chen, Y.; Rao, A. M.; Eklund, P. C.; Haddon, R. C. Science 1998, 282, 95
28. Niyogi, S.; Hamon, M. A.; Hu, H.; Zhao, B.; Bhowmik, P.; Sen, R.; Itkis, M. E.; Haddon, R. C. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1105
29. Sun, Y.-P.; Fu, K.; Lin, Y.; Huang, W. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1096
30. Basiuk, E. V.; Basiuk, V. A.; Banuelos, J.-G.; Saniger-Blesa, J.-M.; Pokrovskiy, V. A.; Gromovoy, T. Y.; Mischanchuk, A. V.; Mischanchuk, B. G. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1588
31. Maeda, Y.; Kimura, S.-I.; Kanda, M.; Hirashima, Y.; Hasegawa, T.; Wakahara, T.; Lian, Y.; Nakahodo, T.; Tsuchiya, T.; Akasaka, T.; Lu, J.; Zhang, X.; Gao, Z.; Yu, Y.; Nagase, S.; Kazaoui, S.; Minami, N.; Shimizu, T.; Tokumoto, H.; Saito, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10287
32. Fernando, K. A. S.; Lin, Y.; Wang, W.; Kumar, S.; Zhou, B.; Xie, S.-Y.; Cureton, L. T.; Sun, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10234
33. Fernando, K. A. S. Post-Production Separation and Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes. Ph.D. Thesis, Clemson University, Clemson, SC, 2007.
34. Lu, F.; Wang, W.; Fernando, K. A. S.; Meziani, M. J.; Myers, E.; Sun, Y.-P. Chem. Phys. Lett. 2010, 497, 57
35. Huang, L.; Zhang, H.; Wu, B.; Liu, Y.; Wei, D.; Chen, J.; Xue, Y.; Yu, G.; Kajiura, H.; Li, Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12095
36. Lu, F.; Wang, X.; Meziani, M. J.; Cao, L.; Tian, L.; Bloodgood, M. A.; Robinson, J.; Sun, Y.-P. Langmuir 2010, 26, 7561
37. Gu, H.; Swager, T. M. Adv. Mater. 2008, 20, 4433
38. Lu, J.; Lai, L.; Luo, G.; Zhou, J.; Qin, R.; Wang, D.; Wang, L.; Mei, W. N.; Li, G.; Gao, Z.; Nagase, S.; Maeda, Y.; Akasaka, T.; Yu, D. Small 2007, 3, 1566
39. Liu, C.-H.; Liu, Y.-Y.; Zhang, Y.-H.; Wei, R.-R.; Zhang, H.-L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 7257
40. Voggu, R.; Rao, K. V.; George, S. J.; Rao, C. N. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5560
41. Pan, X.; Cai, Q. J.; Li, C. M.; Zhang, Q.; Chan-Park, M. B. Nanotechnology 2009, 20, 305601
42. Rao, C. N. R.; Voggu, R.; Govindaraj, A. Nanoscale 2009, 1, 96
43. Varghese, N.; Ghosh, A.; Voggu, R.; Ghosh, S.; Rao, C. N. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16855
44. Campidelli, S.; Meneghetti, M.; Prato, M. Small 2007, 3, 1672
45. Strano, M. S; Dyke, C. A.; Usrey, M. L.; Barone, P. W.; Allen, M. J.; Shan, H; Kittrell, C; Hauge, R. H.; Tour, J. M.; Smalley, R. E. Science 2003, 301, 1519
46. Dyke, C. A.; Stewart, M. P.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4497
47. Kanungo, M.; Lu, H.; Malliaras, G. G.; Blanchet, G. B. Science 2009, 323, 234
48. Menard-Moyon, C.; Izard, N.; Doris, E.; Mioskowski, C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6552
49. Banerjee, S.; Wong, S. S. Nano Lett. 2004, 4, 1445
50. Tans, S. J.; Devoret, M. H.; Dai, H.; Thess, A.; Smalley, R. E.; Georliga, L. J.; Dekker, C. Nature 1997, 386, 474
51. Bockrath, M.; Cobden, D. H.; McEuen, P. L.; Chopra, N. G.; Zettl, A.; Thess, A.; Smalley, R. E. Science 1997, 275, 1922
52. Roth, S.; Park, H. J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2477
53. Blackburn, J. L.; Barnes, T. M.; Beard, M. C.; Kim, Y. H.; Tenent, R. C.; McDonald, T. J.; To, B.; Coutts, T. J.; Heben, M. J. ACS Nano 2008, 2, 1266
54. Geng, H. Z.; Kim, K. K.; So, K. P.; Lee, Y. S.; Chang, Y.; Lee, Y. H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7758
55. Tenent, R. C.; Barnes, T. M.; Bergeson, J. D.; Ferguson, A. J.; To, B.; Gedvilas, L. M.; Heben, M. J.; Blackburn, J. L. Adv. Mater. 2009, 21, 3210
56. Wu, Z.; Chen, Z.; Du, X.; Logan, J. M.; Sippel, J.; Nikolou, M.; Kamaras, K.; Reynolds, J. R.; Tanner, D. B.; Hebard, A. F.; Rinzler, A. G. Science 2004, 305, 1273
57. Zhou, Y.; Hu, L.; Grüner, G. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 123109
58. Meitl, M. A.; Zhou, Y. X.; Gaur, A.; Jeon, S.; Usrey, M. L.; Strano, M. S.; Rogers, J. A. Nano Lett. 2004, 4, 1643
59. Dan, B.; Irvin, G. C.; Pasquali, M. ACS Nano 2009, 3, 835
60. Shim, B. S.; Zhu, J.; Jan, E.; Critchley, K.; Kotov, N. A. ACS Nano 2010, 4, 3725
61. LeMieux, M. C.; Roberts, M. E.; Barman, S.; Jin, Y. W.; Kim, J. M.; Bao, Z. Science 2008, 321, 101
62. Jackson, R.; Domercq, B.; Jain, R.; Kippelen, B.; Graham, S. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2548
63. Jackson, R. K.; Munro, A.; Nebesny, K.; Armstrong, N.; Graham, S. ACS Nano 2010, 4, 1377
64. Miyata, Y.; Yanagi, K.; Maniwa, Y.; Kataura, H. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3591
65. Rahy, A.; Bajaj, P.; Musselman, I. H.; Hong, S. H.; Sun, Y.-P.; Yang, D. J. Appl. Surf. Sci. 2009, 255, 7084
66. Maeda, Y.; Hashimoto, M.; Kaneko, S.; Kanda, M.; Hasegawa, T.; Tsuchiya, T.; Akasaka, T.; Naitoh, Y.; Shimizu, T.; Tokumoto, H.; Lu, J.; Nagase, S. J. Mater. Chem. 2008, 18, 4189
67. De, S.; Lyons, P. E.; Sorel, S.; Doherty, E. M.; King, P. J.; Blau, W. J.; Nirmalraj, P. N.; Boland, J. J.; Scardaci, V.; Joimel, J.; Coleman, J. N. ACS Nano 2009, 3, 714
68. Bonaccorso, F. Int. J. Photoenergy 2010, 727134
69. Snow, E. S.; Campbell, P. M.; Ancona, M. G.; Novak, J. P. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 033105
70. Martel, R.; Schmidt, T.; Shea, H. R.; Hertel, T.; Avouris, P. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 2447
71. Collins, P. C.; Arnold, M. S.; Avouris, P. Science 2001, 292, 706
72. An, L.; Fu, Q.; Lu, C.; Liu, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10520
73. Zhang, G.; Qi, P.; Wang, X.; Lu, Y.; Li, X.; Tu, R.; Bangsaruntip, S.; Mann, D.; Zhang, L.; Dai, H. Science 2006, 314, 974
74. Engel, M.; Small, J. P.; Steiner, M.; Freitag, M.; Green, A. A.; Hersam, M. C.; Avouris, P. ACS Nano 2008, 2, 2445
75. Fujii, S.; Tanaka, T.; Miyata, Y.; Suga, H.; Naitoh, Y.; Minari, T.; Miyadera, T.; Tsukagoshi, K.; Kataura, H. Appl. Phys. Express 2009, 2, 071601
76. Roberts, M. E.; LeMieux, M. C.; Bao, Z. ACS Nano 2009, 3, 3287
77. Chen, R. J.; Bangsaruntip, S.; Drouvalakis, K. A.; Kam, N. W. S.; Shim, M.; Li, Y.; Kim, W.; Utz, P. J.; Dai, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 4984
78. Byon, H. R.; Choi, H. C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2188
79. Bachilo, S. M.; Strano, M. S.; Kittrell, C.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E.; Weisman, R. B. Science 2002, 298, 2361
80. Barone, P. W.; Baik, S.; Heller, D. A.; Strano, M. S. Nat. Mater. 2005, 4, 86
81. Jeng, E. S.; Moll, A. E.; Roy, A. C.; Gastala, J. B.; Strano, M. S. Nano Lett. 2006, 6, 371
82. Wang, C.; Zhang, J.; Ryu, K.; Badmaev, A.; De Arco, L. G.; Zhou, C. Nano Lett. 2009, 9, 4285
83. Misewich, J. A.; Martel, R.; Avouris, P.; Tsang, J. C.; Heinze, S.; Tersoff, J. Science 2003, 300, 783
84. Kazaoui, S.; Minami, N.; Nalini, B.; Kim, Y.; Hara, K. J. Appl. Phys. 2005, 98, 084314
85. Wang, F.; Itkis, M. E.; Haddon, R. C. Nano Lett. 2010, 10, 937