Carbon nanotubes in the liquid phase: Addressing the issue of dispersion

Small

Volumn 8, Issue 9, 2012, Pages 1299-1313

  Premkumar, Thathan ^a   Mezzenga, Raffaele ^b   Geckeler, Kurt E ^a  

^a Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)   (South Korea)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

carbon nanotubes; colloids; dispersion; solubilization; solutions

Indexed keywords

BUILDING BLOCKES; COMMON SOLVENTS; EXPERIMENTAL CONDITIONS; HYDROPHOBIC NATURE; LIQUID MEDIUM; LIQUID PHASE; NANOSCALE DEVICE; PARALLEL BUNDLES; RESEARCH DOMAINS; SCIENTIFIC RESEARCHES; SOLUBILIZATION;

CARBON NANOTUBES; COLLOIDS; DISPERSION (WAVES); DISPERSIONS; OPTICAL PROPERTIES; RESEARCH; SOLUBILITY; SOLUTIONS;

LIQUIDS;

EID: 84860578721     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201101786     Document Type: Review

References (106)

1. Functional Nanomaterials, (Eds:, K. E. Geckeler, E. Rosenberg,), American Scientific Publ., Valencia, USA 2006.
2. Advanced Nanomaterials, (Eds:, K. E. Geckeler, H. Nishide,), Wiley-VCH Publishers, Weinheim, Germany 2009.
3. Z. K. Tang, L. Zhang, N. Wang, X. X. Zhang, G. H. Wen, G. D. Li, J. N. Wang, C. T. Chan, P. Sheng, Science 2001, 292, 2462.
4. D. Tasis, N. Tagmatarchis, V. Georgakilas, M. Prato, Chem. Eur. J. 2003, 9, 4000.
5. D. Tasis, N. Tagmatarchis, A. Bianco, M. Prato, Chem. Rev. 2006, 106, 1105.
6. M. C. Hersam, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 387.
7. D. S. Kim, D. Nepal, K. E. Geckeler, Small 2005, 1, 1117.
8. K. E. Wise, C. Park, E. J. Siochi, J. S. Harrison, Chem. Phys. Lett. 2004, 391, 207.
9. M. S. Strano, Nat. Mater. 2006, 5, 433.
10. D. Nepal, J.-I. Sohn, W. K. Aicher, S. Lee, K. E. Geckeler, Biomacromolecules 2005, 6, 2919.
11. D. Nepal, S. Balasubramanian, A. L. Simonian, V. A. Davis, Nano Lett. 2008, 8, 1896.
12. L. Vaisman, H. D. Wagner, G. Marom, Adv. Colloid Interface Sci. 2006, 128-130, 37.
13. J.-Y. Shin, T. Premkumar, K. E. Geckeler, Chem. Eur. J. 2008, 14, 6044.
14. B. R. Priya, H. J. Byrne, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 332.
15. SM" (accessed November 2011).
16. K. E. Geckeler, F. Rupp, J. Geis-Gerstorfer, Adv. Mater. 1997, 9, 513.
17. S. Iijima, Nature 1991, 354, 56.
18. S. Iijima, T. Ichihashi, Nature 1993, 363, 603.
19. D. S. Bethune, C. H. Kiang, M. S. de Vries, G. Gorman, R. Savoy, J. Vazquez, R. Beyers, Nature 1993, 363, 605.
20. P. M. Ajayan, O. Z. Zhou, Top. Appl. Phys. 2001, 80, 391.
21. P. M. Ajayan, Chem. Rev. 1999, 99, 1787.
22. Y. Lee, K. E. Geckeler, Adv. Mater. 2010, 22, 4076.
23. H. Gamsjager, J. W. Lorimer, P. Scharlin, D. G. Shaw, Pure Appl. Chem. 2008, 80, 233.
24. a) IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed., (Eds:, A. D. McNaught, A. Wilkinson,), Blackwell Science, Oxford 1997
25. b) XML on-line corrected version (2006) of Compendium of Chemical Terminology created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins.
26. J. Aleman, A. V. Chadwick, J. He, M. Hess, K. Horie, R. G. Jones, P. Kratochvil, I. Meise, I. Mita, G. Moad, S. Penczek, R. F. T. Stepto, Pure Appl. Chem. 2007, 79, 1801.
27. S. Nir, J. Bentz, N. Duzgunes, J. Colloid Interface Sci. 1981, 84, 266.
28. E. J. W. Verwey, J. Th. G. Overbeek, Theory of Stability of Lyophobic Colloids, Elsevier, Amsterdam 1948.
29. J. N. Israelachvili, 2nd ed., Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, London, UK 1991.
30. M. Fixman, J. Skolnick, Macromolecules 1978, 11, 863.
31. A. Stroobants, H. N. W. Lekkerkerker, T. Odijk, Macromolecules 1986, 19, 2232.
32. J. Adamcik, R. Mezzenga, Soft Matter 2011, 7, 5437.
33. R. F. Rajter, R. H. French, W. Y. Ching, W. C. Carter, Y. M. Chiang, J. Appl. Phys. 2007, 101, 054303.
34. D. Nepal, K. E. Geckeler, Small 2007, 3, 1259.
35. H. Yang, S. C. Wang, P. Mercier, D. L. Akins, Chem. Commun. 2006, 1425.
36. J.-B. Kim, T. Premkumar, O. Giani, J.-J. Robin, F. Schue, K. E. Geckeler, Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 767.
37. C. Li, J. Adamcik, A. Zhang, R. Mezzenga, Chem. Commun. 2011, 47, 262.
38. B. I. Kharisov, O. V. Kharissova, H. L. Gutierrez, U. O. Mendez, Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 572.
39. J. Chen, M. A. Hamon, H. Hu, Y. S. Chen, A. M. Rao, P. C. Ecklund, R. C. Haddon, Science 1998, 282, 95.
40. S. V. Ahir, Y. Y. Huang, E. M. Terentjev, Polymer 2008, 49, 3841.
41. A. Ikeda, K. Hayashi, T. Konishi, J. Kikuchi, Chem. Commun. 2004, 1334.
42. T. Ogoshi, A. Inagaki, T. Yamagishi, Y. Nakamoto, Chem. Commun. 2008, 2245.
43. J. H. Kim, M. Kataoka, D. Shimamoto, H. Muramatsu, Y. C. Jung, T. Tojo, T. Hayashi, Y. A. Kim, M. Endo, M. Terrones, M. S. Dresselhaus, ChemPhysChem 2009, 10, 2414.
44. L. Vaisman, G. Marom, H. D. Wagner, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 357.
45. K. C. Etika, F. D. Jochum, P. Theato, J. C. Grunlan, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13598.
46. D. Nepal, K. E. Geckeler, Small 2006, 2, 406.
47. M. J. Green, Polym. Int. 2010, 59, 1319.
48. Q. Cheng, S. Debnath, L. O Neill, T. G. Hedderman, E. Gregan, H. J. Byrne, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4857.
49. Q. Cheng, S. Debnath, E. Gregan, H. J. Byrne, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 20154.
50. S. D. Bergin, Z. Sun, D. Rickard, P. V. Streich, J. P. Hamilton, J. N. Coleman, ACS Nano, 2009, 3, 2340.
51. S. D. Bergin, V. Nicolosi, P. V. Streich, S. Giordani, Z. Sun, A. H. Windle, P. Ryan, N. P. P. Niraj, Z.-T. T. Wang, L. Carpenter, W. J. Blau, J. J. Boland, J. P. Hamilton, J. N. Coleman, Adv. Mater. 2008, 20, 1876.
52. Q. Cheng, S. Debnath, E. Gregan, H. J. Byrne, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8821.
53. D. Nepal, K. E. Geckeler, in Functional Nanomaterials (Eds:, K. E. Geckeler, E. Rosenberg,), American Scientific Publishers, Valencia, USA 2006, p. 57.
54. S. W. Kim, T. Kim, Y. S. Kim, H. S. Choi, H. J. Lim, S. J. Yang, C. R. Park, Carbon 2012, 50, 3.
55. M. L. Usrey, A. Chaffee, E. S. Jeng, M. S. Strano, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 9532.
56. M. Zheng, A. Jagota, E. D. Semke, B. A. Diner, R. S. Mclean, S. R. Lustig, R. E. Rrichardson, N. G. Tassi, Nat. Mater. 2003, 2, 338.
57. J. Zou, L. Liu, H. Chen, S. I. Khondaker, R. D. McCullough, Q. Huo, L. Zhai, Adv. Mater. 2008, 20, 2055.
58. Y. Ji, Y. Y. Huang, R. Rungsawang, E. M. Terentjev, Adv. Mater. 2010, 22, 3436.
59. S. Schymura, M. Kuhnast, V. Lutz, S. Jagiella, U. Dettlaff-Weglikowska, S. Roth, F. Giesselmann, C. Tschierske, G. Scalia, J. Lagerwall, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3350.
60. K. E. Geckeler, T. Premkumar, Nanoscale Res. Lett. 2011, 6, 136-1.
61. M. G. C. Kahn, S. Banerjee, S. S. Wong, Nano Lett. 2002, 2, 1215.
62. W. Huang, Y. Lin, S. Taylor, J. Gaillard, A. M. Rao, Y.-P. Sun, Nano Lett. 2002, 2, 231.
63. F. Pompeo, D. E. Resasco, Nano Lett. 2002, 2, 369.
64. W. Huang, S. Fernando, L. F. Allard, Y.-P. Sun, Nano Lett. 2003, 3, 565.
65. H. Dodziuk, A. Ejchart, W. Anczewski, H. Ueda, E. Krinichnaya, G. Dolgonos, W. Kutner, Chem. Commun. 2003, 986.
66. J. Wang, M. Musameh, Y. Lin, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2408.
67. O.-K. Kim, J. Je, J. W. Baldwin, S. Kooi, P. E. Pehrsson, L. J. Buckley, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4426.
68. M. F. Islam, E. Rojas, D. M. Bergey, A. T. Johnson, A. G. Yodh, Nano Lett. 2003, 3, 269.
69. A. Ortiz-Acevedo, H. Xie, V. Zorbas, W. M. Sampson, A. B. Dalton, R. H. Baughman, R. K. Draper, I. H. Musselman, G. R. Dieckmann, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9512.
70. Y. Tomonari, H. Murakami, N. Nakashima, Chem. Eur. J. 2006, 12, 4027.
71. F. Cheng, A. Adronov, Chem. Eur. J. 2006, 12, 5053.
72. W. E. Ford, A. Jung, A. Hirsch, R. Graupner, F. Scholz, A. Yasuda, J. M. Wessels, Adv. Mater. 2006, 18, 1193.
73. K. Nobusawa, A. Ikeda, J. Kikuchi, S. Kawano, N. Fujita, S. Shinkai, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4577.
74. M. Ohtani, S. Fukuzumi, Chem. Commun. 2009, 4997.
75. N. R. Tummala, B. H. Morrow, D. E. Resasco, A. Striolo, ACS Nano 2010, 4, 7193.
76. C. Backes, F. Hauke, A. Hirsch, Adv. Mater. 2011, 23, 2588.
77. J. Zhu, J. D. Kim, H. Peng, J. L. Margrave, V. N. Khabashesku, E. V. Barrera, Nano Lett. 2003, 3, 1107.
78. X. Lou, C. Detrembleur, C. Pagnoulle, R. Jerome, V. Bocharova, A. Kiriy, M Stamm, Adv. Mater. 2004, 16, 2123.
79. R. Shvartzman-Cohen, E. Nativ-Roth, E. Baskaran, Y. Levi-Kalisman, I. Szleifer, R. Yerushalmi-Rozen, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14850.
80. Q. Li, I. A. Kinloch, A. H. Windle, Chem. Commun. 2005, 3283.
81. Y. Maeda, M. Kanda, M. Hashimoto, T. Hasegawa, S. Kimura, Y. Lian, T. Wakahara, T. Akasaka, S. Kazaoui, N. Minami, T. Okazaki, Y. Hayamizu, K. Hata, J. Lu, S. Nagase, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12239.
82. A. Rasheed, M. D. Dadmun, I. Ivanov, P. F. Britt, D. B. Geohegan, Chem. Mater. 2006, 18, 3513.
83. A. Liu, T. Watanabe, I. Honma, J. Wang, H. Zhou, Biosens. Bioelectron. 2006, 22, 694.
84. L. Liu, J. C. Grunlan, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2343.
85. A. Nish, J.-Y. Hwang, J. Doig, R. J. Nicholas, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 640.
86. K. K. Kim, S.-M. Yoon, J.-Y. Choi, J. Lee, B.-K. Kim, J. M. Kim, J.-H. Lee, U. Paik, M. H. Park, C. W. Yang, K. H. An, Y. Chung, Y. H. Lee, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1775.
87. J. Li, P. C. Ma, W. S. Chow, C. K. To, B. Z. Tang, J.-K. Kim, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3207.
88. J.-Y. Hwang, A. Nish, J. Doig, S. Douven, C.-W. Chen, L.-C. Chen, R. J. Nicholas, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3543.
89. B. G. Cousins, A. K. Das, R. Sharma, Y. Li, J. P. McNamara, I. H. Hillier, I. A. Kinloch, R. V. Ulijn, Small 2009, 5, 587.
90. X. Zhou, T. Wu, K. Ding, B. Hu, M. Hou, B. Han, Chem. Commun. 2009, 1897.
91. E. Heister, C. Lamprecht, V. Neves, C. T. lmaciu, L. Datas, E. Flahaut, B. Soula, P. Hinterdorfer, H. M. Coley, S. R. P. Silva, J. McFadden, ACS Nano, 2010, 4, 2615.
92. Z. Zhang, Y. Che, R. A. Smaldone, M. Xu, B. R. Bunes, J. S. Moore, L. Zang, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14113.
93. F. Meyer, J.-M. Raquez, O. Coulembier, J. D. Winter, P. Gerbaux, P. Dubois, Chem. Commun. 2010, 46, 5527.
94. T. Umeyama, K. Kawabata, N. Tezuka, Y. Matano, Y. Miyato, K. Matsushige, M. Tsujimoto, S. Isoda, M. Takano, H. Imahori, Chem. Commun. 2010, 46, 5969.
95. A. V. Kyrylyuk, M. C. Hermant, T. Schilling, B. Klumperman, C. E. Koning, P. van der Schoot, Nat. Nanotechnol. 2010, 6, 364.
96. A. Hirano, Y. Maeda, X. Yuan, R. Ueki, Y. Miyazawa, J. Fujita, T. Akasaka, K. Shiraki, Chem. Eur. J. 2010, 16, 12221.
97. J.-M. Thomassin, I. Molenberg, I. Huynen, A. Debuigne, M. Alexandre, C. Jérôme, C. Detrembleur, Chem. Commun. 2010, 46, 3330.
98. G. M. Mutlu, G. R. S. Budinger, A. A. Green, D. Urich, S. Soberanes, S. E. Chiarella, G. F. Alheid, D. R. McCrimmon, I. Szleifer, M. C. Hersam, Nano Lett. 2010, 10, 1664.
99. B. Baykal, V. Ibrahimova, G. Er, E. Bengu, D. Tuncel, Chem. Commun. 2010, 46, 6762.
100. W.-B. Liu, S. Pei, J. Du, B. Liu, L. Gao, Y. Su, C. Liu, H.-M. Cheng, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2330.
101. N. Berton, F. Lemasson, J. Tittmann, N. Sturzl, F. Hennrich, M. M. Kappes, M. Mayor, Chem. Mater. 2011, 23, 2237.
102. D. W. Chang, I.-Y. Jeon, J.-B. Baek, L. Dai, Chem. Commun. 2010, 46, 7924.
103. G. Ao, D. Nepal, M. Aono, V. A. Davis, ACS Nano 2011, 5, 1450.
104. D. Sun, W. N. Everett, C.-C. Chu, H.-J. Sue, Small 2009, 5, 2692.
105. F. A. Lemasson, T. Strunk, P. Gerstel, F. Hennrich, S. Lebedkin, C. Barner-Kowollik, W. Wenzel, M. M. Kappes, M. Mayor, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 652.
106. I. Kalinina, K. Worsley, C. Lugo, S. Mandal, E. Bekyarova, R. C. Haddon, Chem. Mater. 2011, 23, 1246.