Resonance energy transfer (RET)-induced intermolecular pairing force: A tunable weak interaction and its application in SWNT separation

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 115, Issue 28, 2011, Pages 8155-8166

  Pan, Xiaoyong ^a   Chen, Hui ^a   Wang, Wei Zhi ^b   Ng, Siu Choon ^a   Chan Park, Mary B ^a  

^a Nanyang Technological University   (Singapore)

^b FUDAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIRECT MANIPULATION; EXPERIMENTAL VERIFICATION; EXTERNAL STIMULUS; INTERMOLECULAR INTERACTIONS; MEDIATED INTERACTION; MOLECULAR ENGINEERING; POLYMER STRUCTURE; RESONANCE ENERGY TRANSFER; RESPONSE BEHAVIOR; SELECTIVE AGENTS; SEPARATION MECHANISM; WEAK INTERACTIONS;

ENERGY TRANSFER; OPTICAL PROPERTIES;

CONJUGATED POLYMERS;

CARBON NANOTUBE; POLYMER;

ARTICLE; BIOMEDICAL ENGINEERING; CHEMISTRY; ENERGY TRANSFER; LIGHT; METHODOLOGY; PHOTON; RADIATION EXPOSURE;

BIOMEDICAL ENGINEERING; ENERGY TRANSFER; LIGHT; NANOTUBES, CARBON; PHOTONS; POLYMERS;

EID: 79960363478     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp202978z     Document Type: Article

References (71)

1. Iijima, S. Nature 1991, 354, 56
2. White, C. T.; Todorov, T. N. Nature 1998, 393, 240
3. Quinn, B. M.; Lemay, S. G. Adv. Mater. 2006, 18, 855
4. Pop, E.; Mann, D.; Wang, Q.; Goodson, K.; Dai, H. J. Nano Lett. 2006, 6, 96
5. Yu, M. F.; Lourie, O.; Dyer, M. J.; Moloni, K.; Kelly, T. F.; Ruoff, R. S. Science 2000, 287, 637
6. Pan, Z. W.; Xie, S. S.; Lu, L.; Chang, B. H.; Sun, L. F.; Zhou, W. Y.; Wang, G.; Zhang, D. L. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 3152
7. Poncharal, P.; Wang, Z. L.; Ugarte, D.; de Heer, W. A. Science 1999, 283, 1513
8. Walters, D. A.; Ericson, L. M.; Casavant, M. J.; Liu, J.; Colbert, D. T.; Smith, K. A.; Smalley, R. E. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 3803
9. Artukovic, E.; Kaempgen, M.; Hecht, D. S.; Roth, S.; GrUner, G. Nano Lett. 2005, 5, 757
10. Takenobu, T.; Takahashi, T.; Kanbara, T.; Tsukagoshi, K.; Aoyagi, Y.; Iwasa, Y. Appl. Phys. Lett. 2006, 88
11. Durkop, T.; Getty, S. A.; Cobas, E.; Fuhrer, M. S. Nano Lett. 2004, 4, 35
12. Bradley, K.; Gabriel, J. C. P.; Gruner, G. Nano Lett. 2003, 3, 1353
13. Cao, Q.; Kim, H. S.; Pimparkar, N.; Kulkarni, J. P.; Wang, C. J.; Shim, M.; Roy, K.; Alam, M. A.; Rogers, J. A. Nature 2008, 454, 495
14. Zhou, Y. X.; Gaur, A.; Hur, S. H.; Kocabas, C.; Meitl, M. A.; Shim, M.; Rogers, J. A. Nano Lett. 2004, 4, 2031
15. Cao, Q.; Rogers, J. A. Adv. Mater. 2009, 21, 29
16. Avouris, P. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1026
17. Saito, R.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Appl. Phys. Lett. 1992, 60, 2204
18. Terrones, M. Int. Mater. Rev. 2004, 49, 325
19. Dai, H. J. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1035
20. Li, Y. M.; Mann, D.; Rolandi, M.; Kim, W.; Ural, A.; Hung, S.; Javey, A.; Cao, J.; Wang, D. W.; Yenilmez, E.; Wang, Q.; Gibbons, J. F.; Nishi, Y.; Dai, H. J. Nano Lett. 2004, 4, 317
21. Dai, H. J. Carbon Nanotubes 2001, 80, 29
22. Hersam, M. C. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 387
23. Krupke, R.; Hennrich, F.; von Lohneysen, H.; Kappes, M. M. Science 2003, 301, 344
24. Lee, D. S.; Kim, D. W.; Kim, H. S.; Lee, S. W.; Jhang, S. H.; Park, Y. W.; Campbell, E. E. B. Appl. Phys. A 2005, 80, 5
25. Lutz, T.; Donovan, K. J. Carbon 2005, 43, 2508
26. 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
27. Zheng, M.; Semke, E. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6084
28. Arnold, M. S.; Green, A. A.; Hulvat, J. F.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 60
29. Strano, M. S.; Dyke, C. A.; Usrey, M. L.; Barone, P. W.; Allen, M. J.; Shan, H. W.; Kittrell, C.; Hauge, R. H.; Tour, J. M.; Smalley, R. E. Science 2003, 301, 1519
30. Menard-Moyon, C.; Izard, N.; Doris, E.; Mioskowski, C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6552
31. An, L.; Fu, Q. A.; Lu, C. G.; Liu, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10520
32. Kim, W. J.; Usrey, M. L.; Strano, M. S. Chem. Mater. 2007, 19, 1571
33. Hemraj-Benny, T.; Wong, S. S. Chem. Mater. 2006, 18, 4827
34. Maeda, Y.; Kimura, S.; Kanda, M.; Hirashima, Y.; Hasegawa, T.; Wakahara, T.; Lian, Y. F.; Nakahodo, T.; Tsuchiya, T.; Akasaka, T.; Lu, J.; Zhang, X. W.; Gao, Z. X.; Yu, Y. P.; Nagase, S.; Kazaoui, S.; Minami, N.; Shimizu, T.; Tokumoto, H.; Saito, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10287
35. Chattopadhyay, D.; Galeska, L.; Papadimitrakopoulos, F. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3370
36. Chen, Z. H.; Du, X.; Du, M. H.; Rancken, C. D.; Cheng, H. P.; Rinzler, A. G. Nano Lett. 2003, 3, 1245
37. Li, H. P.; Zhou, B.; Lin, Y.; Gu, L. R.; Wang, W.; Fernando, K. A. S.; Kumar, S.; Allard, L. F.; Sun, Y. P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1014
38. Zhang, Z. B.; Zhang, S. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 666
39. Ju, S. Y.; Doll, J.; Sharma, I.; Papadimitrakopoulos, F. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 356
40. Pan, X. Y.; Cai, Q. J.; Li, C. M.; Zhang, Q.; Chan-Park, M. B. Nanotechnology 2009, 20, 305601
41. Chen, R. J.; Zhang, Y. G.; Wang, D. W.; Dai, H. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3838
42. 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
43. Nish, A.; Hwang, J. Y.; Doig, J.; Nicholas, R. J. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 640
44. Hwang, J. Y.; Nish, A.; Doig, J.; Douven, S.; Chen, C. W.; Chen, L. C.; Nicholas, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3543
45. Chen, F. M.; Wang, B.; Chen, Y.; Li, L. J. Nano Lett. 2007, 7, 3013
46. O'Connell, M. J.; Boul, P.; Ericson, L. M.; Huffman, C.; Wang, Y. H.; Haroz, E.; Kuper, C.; Tour, J.; Ausman, K. D.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 2001, 342, 265
47. Star, A.; Stoddart, J. F.; Steuerman, D.; Diehl, M.; Boukai, A.; Wong, E. W.; Yang, X.; Chung, S. W.; Choi, H.; Heath, J. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 1721
48. Steuerman, D. W.; Star, A.; Narizzano, R.; Choi, H.; Ries, R. S.; Nicolini, C.; Stoddart, J. F.; Heath, J. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3124
49. Star, A.; Liu, Y.; Grant, K.; Ridvan, L.; Stoddart, J. F.; Steuerman, D. W.; Diehl, M. R.; Boukai, A.; Heath, J. R. Macromolecules 2003, 36, 553
50. Andrews, D. L.; Demidov, A. A. Resonance Energy Transfer; John Wiley & Sons, Ltd.: Chichester, U.K., 1999.
51. Craig, D. P.; Thirunamachandran, T. Molecular Quantum Electrodynamics, An Introduction to Radiation-Molecule Interactions; Academic: New York, 1984.
52. Salam, A. Molecular Quantum Electrodynamics, Long-Range Intermolecular Interactions; John Wiley & Sons, Ltd.: Hoboken, NJ, 2010.
53. Pan, X.; Li., L.-J.; Chan-Park, M. B. Small 2010, 6, 1311
54. Chen, H.; Hu, X.; Ng, S.-C. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2011, in press.
55. Weisman, R. B.; Bachilo, S. M. Nano Lett. 2003, 3, 1235
56. Jones, M.; Engtrakul, C.; Metzger, W. K.; Ellingson, R. J.; Nozik, A. J.; Heben, M. J.; Rumbles, G. Phys. Rev. B 2005, 71
57. Miyauchi, Y.; Oba, M.; Maruyama, S. Phys. Rev. B 2006, 74
58. Oyama, Y.; Saito, R.; Sato, K.; Jiang, J.; Samsonidze, G. G.; Gruneis, A.; Miyauchi, Y.; Maruyama, S.; Jorio, A.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Carbon 2006, 44, 873
59. Pan, X.; Chan-Park, M. B. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Phys. 2011, 49, 949
60. Hennrich, F.; Krupke, R.; Lebedkin, S.; Arnold, K.; Fischer, R.; Resasco, D. E.; Kappes, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10567
61. O'Connell, M. J.; Bachilo, S. M.; Huffman, C. B.; Moore, V. C.; Strano, M. S.; Haroz, E. H.; Rialon, K. L.; Boul, P. J.; Noon, W. H.; Kittrell, C.; Ma, J. P.; Hauge, R. H.; Weisman, R. B.; Smalley, R. E. Science 2002, 297, 593
62. Bachilo, S. M.; Strano, M. S.; Kittrell, C.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E.; Weisman, R. B. Science 2002, 298, 2361
63. Dresselhaus, M. S.; Dresselhaus, G.; Jorio, A.; Souza, A. G.; Pimenta, M. A.; Saito, R. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1070
64. Maultzsch, J.; Telg, H.; Reich, S.; Thomsen, C. Phys. Rev. B 2005, 72
65. Homma, Y.; Chiashi, S.; Kobayashi, Y. Rep. Prog. Phys. 2009, 72
66. Dresselhaus, M. S.; Jorio, A.; Saito, R. Ann Rev. Condens. Matter Phys. 2010, 1, 89
67. Kim, W.; Javey, A.; Tu, R.; Cao, J.; Wang, Q.; Dai, H. J. Appl. Phys. Lett. 2005, 87
68. Javey, A.; Guo, J.; Wang, Q.; Lundstrom, M.; Dai, H. J. Nature 2003, 424, 654
69. Zhang, L.; Zaric, S.; Tu, X. M.; Wang, X. R.; Zhao, W.; Dai, H. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2686
70. Cao, G. Nanostructures & Nanomaterials Synthesis, Properties & Applications; Imperial College Press: Hackensack, NJ, 2004.
71. Valeur, B. Molecular Fluorescence: Principles and Applications; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2002.