Segmented flow reactors for nanocrystal synthesis

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 13, 2013, Pages 1813-1821

  Nightingale, Adrian M ^a   Demello, John C ^a  

^a IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

flow chemistry; microfluidics; nanocrystal; nanoparticle

Indexed keywords

COLLOIDAL NANOCRYSTALS; CONTROLLED SYNTHESIS; FLOW CHEMISTRY; IMMISCIBLE FLUIDS; NANOCRYSTAL SYNTHESIS; REPRODUCIBILITIES; SEGMENTED FLOW REACTORS; VELOCITY DISPERSION;

CHEMICAL REACTORS; MICROFLUIDICS; NANOPARTICLES; SCHEDULING;

NANOCRYSTALS;

NANOPARTICLE;

CHEMISTRY; COLLOID; EQUIPMENT; NANOTECHNOLOGY; REVIEW; SYNTHESIS;

COLLOIDS; NANOPARTICLES; NANOTECHNOLOGY;

EID: 84875869271     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201203252     Document Type: Review

References (83)

1. M. Bally, J. Voros, Nanomedicine 2009, 4, 447
2. A. K. Gupta, M. Gupta, Biomaterials 2005, 26, 3995
3. N. J. Wittenberg, C. L. Haynes, Wiley Interdiscip. Rev.: Nanomed. Nanobiotechnol. 2009, 1, 237.
4. a) V. I. Klimov, A. A. Mikhailovsky, S. Xu, A. Malko, J. A. Hollingsworth, C. A. Leatherdale, H. J. Eisler, M. G. Bawendi, Science 2000, 290, 314
5. b) S. Kumar, G. D. Scholes, Microchim. Acta 2008, 160, 315
6. c) A. J. Shields, Nat. Photon. 2007, 1, 215.
7. a) R. M. Crooks, M. Q. Zhao, L. Sun, V. Chechik, L. K. Yeung, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 181
8. b) H. Tada, T. Kiyonaga, S. Naya, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1849.
9. X. G. Peng, Nano Res. 2009, 2, 425.
10. a) M. Protiere, N. Nerambourg, O. Renard, P. Reiss, Nanoscale Res. Lett. 2011, 6
11. b) T. Kim, S. W. Kim, M. Kang, S.-W. Kim, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 214.
12. A. J. deMello, Nature 2006, 442, 394.
13. S. Krishnadasan, J. Tovilla, R. Vilar, A. J. deMello, J. C. deMello, J. Mater. Chem. 2004, 14, 2655.
14. a) S. Krishnadasan, R. J. C. Brown, A. J. Demello, J. C. Demello, Lab Chip 2007, 7, 1434
15. b) J. P. McMullen, K. F. Jensen, Org. Proc. Res. Devel. 2010, 14, 1169
16. c) M. Rasheed, T. Wirth, Angew. Chem.-Int. Ed. 2011, 50, 357.
17. S. Marre, K. F. Jensen, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1183.
18. J. B. Edel, R. Fortt, J. C. deMello, A. J. deMello, Chem. Commun. 2002, 1136.
19. E. M. Chan, R. A. Mathies, A. P. Alivisatos, Nano Lett. 2003, 3, 199.
20. H. Nakamura, Y. Yamaguchi, M. Miyazaki, H. Maeda, M. Uehara, P. Mulvaney, Chem. Commun. 2002, 2844.
21. B. K. H. Yen, N. E. Stott, K. F. Jensen, M. G. Bawendi, Adv. Mater. 2003, 15, 1858.
22. Z. Wan, H. W. Yang, W. L. Luan, S. T. Tu, X. G. Zhou, Nanoscale Res. Lett. 2010, 5, 130.
23. a) A. M. Nightingale, J. C. de Mello, ChemPhysChem 2009, 10, 2612
24. b) J. Baek, P. M. Allen, M. G. Bawendi, K. F. Jensen, Angew. Chem.-Int. Ed. 2011, 50, 627.
25. a) S. T. He, T. Kohira, M. Uehara, T. Kitamura, H. Nakamura, M. Miyazaki, H. Maeda, Chem. Lett. 2005, 34, 748
26. b) J. M. Kohler, M. Held, U. Hubner, J. Wagner, Chem. Eng. Technol. 2007, 30, 347
27. c) Z. L. Xue, A. D. Terepka, Y. Hong, Nano Lett. 2004, 4, 2227.
28. a) D. Shalom, R. C. R. Wootton, R. F. Winkle, B. F. Cottam, R. Vilar, A. J. deMello, C. P. Wilde, Mater. Lett. 2007, 61, 1146
29. b) J. Wagner, T. Kirner, G. Mayer, J. Albert, J. M. Kohler, Chem. Eng. J. 2004, 101, 251
30. c) J. Wagner, J. M. Kohler, Nano Lett. 2005, 5, 685.
31. a) Y. J. Song, L. L. Henry, W. T. Yang, Langmuir 2009, 25, 10209
32. b) Y. J. Song, H. Modrow, L. L. Henry, C. K. Saw, E. E. Doomes, V. Palshin, J. Hormes, C. Kumar, Chem. Mater. 2006, 18, 2817.
33. B. F. Cottam, S. Krishnadasan, A. J. deMello, J. C. deMello, M. S. P. Shaffer, Lab Chip 2007, 7, 167.
34. T. H. Eun, S. H. Kim, W. J. Jeong, S. J. Jeon, S. H. Kim, S. M. Yang, Chem. Mater. 2009, 21, 201.
35. a) M. Takagi, T. Maki, M. Miyahara, K. Mae, Chem. Eng. J. 2004, 101, 269
36. b) H. Z. Wang, H. Nakamura, M. Uehara, M. Miyazaki, H. Maeda, Chem. Commun. 2002, 1462.
37. S. A. Khan, A. Gunther, M. A. Schmidt, K. F. Jensen, Langmuir 2004, 20, 8604.
38. M. Kawase, T. Suzuki, K. Miura, Chem. Eng. Sci. 2007, 62, 4875.
39. K. I. Sotowa, K. Irie, T. Fukumori, K. Kusakabe, S. Sugiyama, Chem. Eng. Technol. 2007, 30, 383.
40. A. Abou Hassan, O. Sandre, V. Cabuil, P. Tabeling, Chem. Commun. 2008, 1783.
41. a) W. B. Lee, C. H. Weng, F. Y. Cheng, C. S. Yeh, H. Y. Lei, G. B. Lee, Biomed. Microdevices 2009, 11, 161
42. b) T. Miyake, T. Ueda, N. Ikenaga, H. Oda, M. Sano, J. Mater. Sci. 2005, 40, 5011.
43. P. H. Hoang, H. Park, D. P. Kim, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14765.
44. Y. Pan, J. Yao, L. Zhang, N. Xu, Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 8471.
45. a) D. Jeevarathinam, A. K. Gupta, B. Pitchumani, R. Mohan, Chem. Eng. J. 2011, 173, 607
46. b) Y. F. Su, H. Kim, S. Kovenklioglu, W. Y. Lee, J. Solid State Chem. 2007, 180, 2625.
47. S. Li, H. Xu, Y. Wang, G. Luo, Langmuir 2008, 24, 4194.
48. a) R. Kikkeri, P. Laurino, A. Odedra, P. H. Seeberger, Angew. Chem.-Int. Ed. 2010, 49, 2054
49. b) H. Z. Wang, X. Y. Li, M. Uehara, Y. Yamaguchi, H. Nakamura, M. P. Miyazaki, H. Shimizu, H. Maeda, Chem. Commun. 2004, 48
50. c) H. Z. Wang, H. Nakamura, M. Uehara, Y. Yamaguchi, M. Miyazaki, H. Maeda, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 603.
51. A. Abou-Hassan, R. Bazzi, V. Cabuil, Angew. Chem.-Int. Ed. 2009, 48, 7180.
52. S. Duraiswamy, S. A. Khan, Nano Lett. 2010, 10, 3757.
53. A. Knauer, A. Thete, S. Li, H. Romanus, A. Csáki, W. Fritzsche, J. M. Köhler, Chem. Eng. J. 2011, 166, 1164.
54. C. G. Lee, M. Uehara, H. Nakamura, H. Maeda, J. Chem. Eng. Jpn. 2008, 41, 644.
55. I. R. Baxendale, C. M. Griffiths-Jones, S. V. Ley, G. K. Tranmer, Syn. Lett. 2006, 427.
56. H. W. Yang, N. N. Fan, W. L. Luan, S. T. Tu, Nanoscale Res. Lett. 2009, 4, 344.
57. D. C. Duffy, J. C. McDonald, O. J. A. Schueller, G. M. Whitesides, Anal. Chem. 1998, 70, 4974.
58. R. M. Tiggelaar, P. van Male, J. W. Berenschot, J. G. E. Gardeniers, R. E. Oosterbroek, M. de Croon, J. C. Schouten, A. van den Berg, M. C. Elwenspoek, Sens. Actuator A 2005, 119, 196.
59. E. M. Chan, A. P. Alivisatos, R. A. Mathies, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13854.
60. A. M. Nightingale, S. H. Krishnadasan, D. Berhanu, X. Niu, C. Drury, R. McIntyre, E. Valsami-Jones, J. C. deMello, Lab Chip 2011, 11, 1221.
61. I. Shestopalov, J. D. Tice, R. F. Ismagilov, Lab Chip 2004, 4, 316.
62. B. K. H. Yen, A. Gunther, M. A. Schmidt, K. F. Jensen, M. G. Bawendi, Angew. Chem.-Int. Ed. 2005, 44, 5447.
63. L. Frenz, A. El Harrak, M. Pauly, S. Begin-Colin, A. D. Griffiths, J.-C. Baret, Angew. Chem.-Int. Ed. 2008, 47, 6817.
64. K. Kumar, A. M. Nightingale, S. H. Krishnadasan, N. Kamaly, M. Wylenzinska-Arridge, K. Zeissler, W. R. Branford, E. Ware, A. J. deMello, J. C. deMello, J. Mater. Chem. 2012, 22, 4704.
65. I. Doh, E. Y. Erdem, A. P. Pisano, Appl. Phys. Lett. 2012, 100.
66. D. V. R. Kumar, B. L. V. Prasad, A. A. Kulkarni, Chem. Eng. J. 2012.
67. S. Li, J. Xu, Y. Wang, G. Luo, Aiche Journal 2009, 55, 3041.
68. H. Song, D. L. Chen, R. F. Ismagilov, Angew. Chem.-Int. Ed. 2006, 45, 7336.
69. Note, superparamagnetism is observed when the crystal size is reduced below the typical domain size of the bulk material resulting in single-domain crystals, in which all electron spins point in the same direction. In sufficiently small particles, the orientation of the magnetization can flip randomly in direction as a result of thermal agitation, leading to a time-averaged magnetization of zero. In the presence of a small external magnetic field, however, all electrons align in the direction of the field leading to a large net magnetization.
70. S. Duraiswamy, S. A. Khan, Small 2009, 5, 2828.
71. J. J. Zhao, J. Zhou, Y. Chen, Q. J. He, M. L. Ruan, L. M. Guo, J. L. Shi, H. R. Chen, J. Mater. Chem. 2009, 19, 7614.
72. X. Wang, J. Zhuang, Q. Peng, Y. Li, Nature 2005, 437, 121.
73. a) M. Al-Rawashdeh, L. J. M. Fluitsma, T. A. Nijhuis, E. V. Rebrov, V. Hessel, J. C. Schouten, Chem. Eng. J. 2012, 181, 549
74. b) N. de Mas, A. Gunther, T. Kraus, M. A. Schmidt, K. F. Jensen, Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 8997
75. c) M. N. Kashid, A. Gupta, A. Renken, L. Kiwi-Minsker, Chem. Eng. J. 2010, 158, 233
76. d) Y. Kikutani, A. Hibara, K. Uchiyama, H. Hisamoto, M. Tokeshi, T. Kitamori, Lab on a Chip 2002, 2, 193
77. e) M. Mendorf, H. Nachtrodt, A. Mescher, A. Ghaini, D. W. Agar, Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 10908
78. f) J. Yue, R. Boichot, L. Luo, Y. Gonthier, G. Chen, Q. Yuan, AIChE Journal 2010, 56, 298.
79. R. D. Chambers, M. A. Fox, D. Holling, T. Nakano, T. Okazoe, G. Sandford, Lab on a Chip 2005, 5, 191.
80. R. D. Chambers, M. A. Fox, G. Sandford, Lab Chip 2005, 5, 1132.
81. a) T. Iwasaki, N. Kawano, J.-i. Yoshida, Org. Proc. Res. Dev. 2006, 10, 1126
82. b) Y. Wada, M. A. Schmidt, K. F. Jensen, Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, 8036
83. c) A. Aimable, N. Jongen, A. Testino, M. Donnet, J. Lemaitre, H. Hofmann, P. Bowen, Chem. Eng. Technol. 2011, 34, 344.