Recent advances in the covalent modification of graphene with polymers

Macromolecular Rapid Communications

Volumn 32, Issue 22, 2011, Pages 1771-1789

  Salavagione, Horacio J ^a   Martínez, Gerardo ^a   Ellis, Gary ^a  

^a INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE POLÍMEROS   (Spain)

Author keywords

covalent modification; graphene; polymers

Indexed keywords

COVALENT BINDING; COVALENT LINKING; COVALENT MODIFICATIONS; GRAFTING-TO; INTEGRAL PART; INTERFACIAL INTERACTION; POLYMER-FILLER INTERFACE; POLYMERIC CHAIN; SINGLE COMPOUND; VAN DER WAALS;

FILLED POLYMERS; GRAFTING (CHEMICAL); GRAPHENE; HYDROGEN; HYDROGEN BONDS; POLYMERS; VAN DER WAALS FORCES;

FUNCTIONAL POLYMERS;

GRAPHITE; POLYMER;

ARTICLE; CHEMICAL REACTION; CHEMISTRY; EVALUATION; METHODOLOGY; SYNTHESIS;

CHEMICAL PROCESSES; CHEMISTRY TECHNIQUES, SYNTHETIC; GRAPHITE; POLYMERS;

EID: 81255163031     PISSN: 10221336     EISSN: 15213927     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/marc.201100527     Document Type: Article

References (122)

1. a) P. M. Ajayan, L. S. Schadle, C. Giannaris, A. Rubio, Adv. Mater. 2000, 12, 750
2. b) E. T. Thostenson, Z. Ren, T.-W. Chou, Compos. Sci. Technol. 2001, 61, 1899
3. c) S. S. Ray, M. Okamoto, Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 1539.
4. J. R. Potts, D. R. Dreyer, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Polymer 2011, 52, 5.
5. R. Sengupta, M. Bhattacharya, S. Bandyopadhyay, A. K. Bhowmicka, Prog. Polym. Sci. 2011, 36, 638.
6. K. Matras-Postolek, D. Bogdal, Adv. Polym. Sci. 2010, 230, 221.
7. W. Caseri, Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 705.
8. Z. Han, A. Fina, Prog. Polym. Sci. 2001, 36, 914.
9. a) A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183
10. b) S. V. Morozov, K. S. Novoselov, M. I. Katsnelson, F. Schedin, D. C. Elias, J. A. Jaszczak, A. K. Geim, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 016602.
11. a) K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, A. A. Firsov, Nature 2005, 438, 197
12. b) Y. Zhang, J. W. Tan, H. L. Stormer, P. Kim, Nature 2005, 438, 201
13. c) K. S. Novoselov, Z. Jiang, Y. Zhang, S. V. Morozov, H. L. Stormer, U. Zeitler, J. C. Maan, G. S. Boebinger, P. Kim, A. K. Geim, Science 2007, 315, 1379.
14. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
15. a) M. Y. Han, B. Oezyilmaz, Y. Zhang, P. Kim, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206805
16. b) Y. Zhang, T.-T. Tang, C. Girit, Z. Hao, M. C. Martin, A. Zettl, M. F. Crommie, Y. R. Shen, F. Wang, Nature 2009, 459, 820.
17. C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, J. Hone, Science 2008, 321, 385.
18. P. Blake, P. D. Brimicombe, R. R. Nair, T. J. Booth, D. Jiang, F. Schedin, L. A. Ponomarenko, S. V. Morozov, H. F. Gleeson, E. W. Hill, A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nano Lett. 2008, 6, 1704.
19. F. Schedin, A. K. Geim, S. V. Morozov, E. W. Hill, P. Blake, M. I. Katsnelson, K. S. Novoselov, Nature 2007, 6, 652.
20. V. Dua, S. P. Surwade, S. Ammu, S. R. Agnihotra, S. Jain, K. E. Roberts, S. Park, R. S. Ruoff, S. K. Manohar, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2154.
21. B. G. Choi, H. Park, T. J. Park, M. H. Yang, J. S. Kim, S. Y. Jang, N. S. Heo, S. Y. Lee, J. Kong, W. H. Hong, ACS Nano 2010, 4, 2910.
22. S. Gilje, S. Han, M. Wang, K. L. Wang, R. B. Kaner, Nano Lett. 2007, 7, 3394.
23. S. G. Wang, J. J. Wang, P. Miraldo, M. Y. Zhu, R. Outlaw, K. Hou, X. Zhao, B. C. Holloway, D. Manos, T. Tyler, O. Shenderova, M. Ray, J. Dalton, G. McGuire, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 183103.
24. J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, P. L. McEuen, Science 2007, 315, 490.
25. R. S. Ruoff, C. W. Bielawski, D. R. Dreyer, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9336.
26. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
27. a) M. E. Mackay, A. Tuteja, P. M. Duxbury, C. J. Hawker, B. V. Horn, Z. Guan, G. Chen, R. S. Krishnan, Science 2006, 311, 1740
28. b) L. Meli, A. Arceo, P. F. Green, Soft Matter 2009, 5, 533
29. c) M. A. Yaklin, P. M. Duxbury, M. E. Mackay, Soft Matter 2008, 4, 2441.
30. H. Salavagione, G. Martínez, G. Ellis, Graphene-Bases Polymer Nanocomposites, in Physics and Applications of Graphene- Experiments, (Ed:, S. Mikhailov), Intech, Rijeka, Croatia 2011, p. 169.
31. T. Kuilla, S. Bhadra, D. Yao, N. H. Kim, S. Bose, J. H. Lee, Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 1350.
32. H. Bai, C. Li, G. Shi, Adv. Mater. 2011, 23, 1089.
33. H. Kim, A. A. Abdala, C. W. Macosko, Macromolecules 2010, 43, 6515.
34. R. Verdejo, M. M. Bernal, L. J. Romasanta, M. A. Lopez-Manchado, J. Mater. Chem. 2011, 21, 3301.
35. D. Cai, M. Song, J. Mater. Chem. 2010, 20, 7906.
36. Z. Spitalsky, D. Tasis, K. Papagelis, C. Galiotis, Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 357.
37. D. Baskaran, J. W. Mays, M. S. Bratcher, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2138.
38. D. R. Dreyer, S. Park, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228.
39. S. H. Lee, D. R. Dreyer, J. An, A. Velamakanni, R. D. Piner, S. Park, Y. Zhu, S. O. Kim, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 281.
40. S. H. Lee, H. W. Kim, J. O. Hwang, W. J. Lee, J. Kwon, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, S. O. Kim, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 10084.
41. D. Wang, G. Ye, X. Wang, X. Wang, Adv. Mater. 2011, 23, 1122.
42. G. Gonçalves, P. A. A. P. Marques, A. Barros-Timmons, I. Bdkin, M. K. Singh, N. Emami, J. Grácio, J. Mater. Chem. 2010, 20, 9927.
43. M. Fang, K. Wang, H. Lu, Y. Yang, S. Nutt, J. Mater. Chem. 2009, 19, 7098.
44. Y. Yang, J. Wang, J. Zhang, J. Liu, X. Yang, H. Zhao, Langmuir 2009, 25, 11808.
45. G. L. Li, G. Liu, M. Li, D. Wan, K. G. Neoh, E. T. Kang, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12742.
46. M. Fang, K. Wang, H. Lu, Y. Yang, S. Nutt, J. Mater. Chem. 2010, 20, 1982.
47. K. P. Pramoda, H. Hussain, H. M. Koh, H. R. Tan, C. B. He, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2010, 48, 4262.
48. X. Wang, Y. Hu, L. Song, H. Yang, W. Xing, H. Lu, J. Mater. Chem. 2011, 21, 4222.
49. S. M. Kang, S. Park, D. Kim, S. Y. Park, R. S. Ruoff, H. Lee, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 108.
50. H. M. Etmimi, M. P. Tonge, R. D. Sanderson, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2011, 49, 1621.
51. E.-K. Choi, I.-Y. Jeon, S. J. Oh, J.B. Baek, J. Mater. Chem. 2010, 20, 10936.
52. Y. Huang, Y. Qin, Y. Zhou, H. Niu, Z.-Z. Yu, J.-Y. Dong, Chem. Mater. 2010, 22, 4096.
53. V. Coessens, T. Pintauer, K Matyjaszewsky, Prog. Polym. Sci. 2001, 26, 337.
54. a) S. Park, R. S. Ruoff, Nat Nanotech 2009, 4, 217
55. n) D. Li, R. B. Kaner, Science 2008, 320, 1170
56. n) D. Li, M. B. Muller, S. Gilje, R. B. Kaner, G. G. Wallace, Nat. Nanotech. 2008, 3, 101
57. n) A. K. Geim, Science 2009, 324, 1530.
58. a) C. A. Dyke, J. M. Tour, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1156
59. b) J. R. Lomeda, C. D. Doyle, D. V. Kosynkin, W. F. Hwang, J. M. Tour, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16201.
60. a) H. Oh, P. F. Green, Nat. Mater. 2009, 8, 139
61. b) Y. Min, M. Akbulut, K. Kristiansen, Y. Golan, J. Israelachvili, Nat. Mater. 2008, 7, 527.
62. G. Schmidt, S. Gallon, S. Esnouf, J. P. Bourgoin, P. Chenevier, Chem. Eur. J. 2009, 15, 2101.
63. N. Nair, W. J. Kim, M. L. Usrey, M. S. Strano, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3946.
64. S. J. Oh, H.-J. Lee, D.-K. Keum, S.-W. Lee, D. H. Wang, S.-Y. Park, L-S. Tan, J.-B. Baek, Polymer 2006, 47, 1132.
65. E.-K. Choi, I.-Y. Jeon, S.-Y. Bae, H.-J. Lee, H. S. Shin, L. Dai, J.-B. Baek, Chem. Commun. 2010, 46, 6320.
66. Z. Liu, J. T. Robinson, X. Sun, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10876.
67. H. J. Salavagione, M. A. Gõmez, G. Martínez, Macromolecules 2009, 42, 6331.
68. L. M. Veca, F. Lu, M. J. Meziani, L. Cao, P. Zhang, G. Qi, L. Qu, M. Shrestha, Y-P. Sun, Chem. Commun. 2009, 45, 2565.
69. D. Yu, L. Dai, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 467.
70. H. J. Salavagione, G. Martínez, Macromolecules 2011, 44, 2685.
71. X.-D. Zhuang, Y. Chen, G. Liu, P.-P. Li, C.-X. Zhu, E.-T. Kang, K.-G. Neoh, B. Zhang, J.-H. Zhu, Y-X. Li, Adv. Mater. 2010, 22, 1731.
72. D. Yu, Y. Yang, M. Durstock, J.-B. Baek, L. Dai, ACS Nano 2010, 4, 5633.
73. H. He, C. Gao, Chem. Mater. 2010, 22, 5054.
74. X. Xu, Q. Luo, W. Lv, Y. Dong, Y. Lin, Q. Yang, A. Shen, D. Pang, J. Hu, J. Qin, Z. Li, Macromol. Chem. Phys. 2011, 212, 768.
75. M. Fang, Z. Zhang, J. Li, H. Zhang, H. Lu, Y. Yang, J. Mater. Chem. 2010, 20, 9635.
76. Y. Fu, W.-H. Zhong, Thermochim. Acta 2010, 516, 58.
77. S. Sun, P. Wu, J. Mater. Chem. 2011, 21, 4095.
78. Y. Lin, J. Jin, M. Song, J. Mater. Chem. 2011, 11, 3455.
79. C. Shan, H. Yang, D. Han, Q. Zhang, A. Ivaska, L. Niu, Langmuir 2009, 25, 12030.
80. Y. Deng, Y. Li, J. Dai, M. Lang, X. Huang, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2011, 49, 1582.
81. D. Vuluga, J. M. Thomassin, I. Molenberg, I. Huynen, B. Gilbert, C. Jerome, M. Alexandre, C. Detrembleur, Chem. Commun. 2011, 47, 2544.
82. S. Sun, Y. Cao, J. Feng, P. Wu, J. Mater. Chem. 2010, 20, 5605.
83. Y. Pan, H. Bao, N. G. Sahoo, T. Wu, L. Li, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2754.
84. Z. Jin, T. P. McNicholas, C.-J. Shih, Q. H. Wang, G. L. C. Paulus, A. J. Hilmer, S. Shimizu, M. S. Strano, Chem. Mater. 2011, 23, 3362.
85. M. Castelaín, G. Martínez, P. Merino, J. A. Martín-Gago, J. L. Segura, H. J. Salavagione, 2011 Unpublished.
86. a) Z. Xu, C. Gao, Macromolecules 2010, 43, 6716
87. b) L. Kan, Z. Xu, C. Gao, Macromolecules 2011, 44, 444.
88. J. Shen, Y. Hu, C. Li, C. Qin, M. Ye, Small 2009, 5, 82.
89. H. J. Salavagione, G. Martínez, Macromolecules 2010, 43, 9754.
90. Y. Lin, B. Zhou, B. K. A. S. Fernando, P. Liu, L. F. Allard, Y.-P. Sun, Macromolecules 2003, 36, 7199.
91. G. Martínez, J. Millán, J. Polym. Sci., Part A: Polym Chem. 2004, 42, 6052.
92. G. Martínez, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2006, 44, 2476.
93. T. A. Strom, E. P. Dillon, C. E. Hamilton, A. R. Barron, Chem. Commun. 2010, 46, 4097.
94. J. Choi, K. Kim, B. Kim, H. Lee, S. Kim, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 9433.
95. C. Barner-Kowollik, F. E. Du Prez, P. Espeel, C. J. Hawker, T. Junkers, H. Schlaad, W. Van Camp,. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 60.
96. D. Fournier, R. Hoogenboom, U. S. Schubert, Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1369.
97. W. H. Binder, R. Sachsenhofer, Macromol. Rapid Commun. 2008, 29, 952.
98. N. G. Sahoo, S. Rana, J. W. Cho, L. Li, S. H. Chan, Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 837.
99. R. Salvio, S. Krabbenborg, W. J. M. Naber, A. H. Velders, D. N. Reinhoudt, W. G. van der Wiel, Chem. Eur. J. 2009, 15, 8235.
100. H.-X. Wang, K.-G. Zhou, Y.-L. Xie, J. Zeng, N.-N. Chai, J. Li, H.-L. Zhang, Chem. Commun. 2011, 47, 5747.
101. M. S. P. Shaffer, K. Koziol, Chem. Commun 2002, 2074.
102. S. Qin, D. Qin, W. T. Ford, J. E. Herrera, D. E. Resasco, S. M. Bachilo, R. B. Weisman, Macromolecules 2004, 37, 3965.
103. J. Gao, M. E. Itkis, A. Yu, E. Bekyarova, B. Zhao, R. C. Haddon, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3847.
104. a) G. R. Dever, F. E. Karasz, W. J. Macknight, R. W. Lenz, Macromolecules 1975, 8, 439
105. b) Y. K. Sung, D. E. Gregonis, G. A. Russell, J. D. Andrade, Polymer 1978, 19, 1362
106. c) N. Guarrotxena, P. Tiemblo, G. Martínez, J. M. Gõmez-Elvira, J. Millán, Eur. Polym. J. 1998, 34, 383.
107. G. Martínez, M. A. Gõmez, R. Gõmez, J. L. Segura, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2007, 45, 5408.
108. J. R. Potts, S. H. Lee, T. M. Alam, J. An, M. D. Stoller, R. D. Piner, R. S. Ruoff, Carbon 2011, 49, 2615.
109. a) J. M. Kropka, K. W. Putz, V. Pryamitsyn, V. Ganesan, P. F. Green, Macromolecules 2007, 40, 5424
110. b) J. M. Kropka, V. García-Sakai, P. F. Green, Nano Lett. 2008, 8, 1061.
111. M. E. Mackay, T. T. Dao, A. Tuteja, D. L. Ho, B. van Horn, H. C. Kim, C. J. Hawker, Nat. Mater. 2003, 2, 762.
112. F. W. Starr, T. B. Schroder, S. C. Glotzer, Macromolecules 2002, 35, 4481.
113. G. Tsagaropoulos, A. Eisenburg, Macromolecules 1995, 28, 396.
114. S. Ansari, E. P. Giannelis, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2009, 47, 888.
115. H. J. Salavagione, G. Martínez, M. A. Gõmez, J. Mater. Chem. 2009, 19, 5027.
116. I. Zaman, T. T. Phan, H.C. Kuan, Q. Meng, L.T. B. La, L. Luong, O. Youssf, J. Ma, Polymer 2011, 52, 1603.
117. D. Blond, V. Barron, M. Ruether, K. P. Ryan, V. Nicolosi, W. J. Blau, J. N. Coleman, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1608.
118. H. Pang, T. Chen, G. Zhang, B. Zeng, Z. H. Li, Mater. Lett. 2010, 64, 2226.
119. H. Kim, C. W. Macosko, Polymer 2009, 50, 3797.
120. O. C. Compton, S. Kim, C. Pierre, J. M. Torkelson, S.T. Nguyen, Adv. Mater. 2010, 22, 4759.
121. A. Yu, P. Ramesh, X. Sun, E. Bekyarova, M. E. Itkis, R. C Haddon, Adv. Mater. 2008, 20, 4740.
122. S. Shenogin, A. Bodapati, L. Xue, R. Ozisik, P. Keblinski, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 2229.