Solution-pH-modulated rectification of ionic current in highly ordered nanochannel arrays patterned with chemical functional groups at designed positions

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 31, 2013, Pages 3836-3844

  Li, Cheng Yong ^a   Ma, Feng Xiang ^a   Wu, Zeng Qiang ^a   Gao, Hong Li ^a   Shao, Wen Ting ^a   Wang, Kang ^a   Xia, Xing Hua ^a  

^a NANJING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

ion transport; nanofluidics; porous alumina; protonation deprotonation; rectification

Indexed keywords

AMINE FUNCTIONAL GROUPS; CHEMICAL FUNCTIONAL GROUPS; ION TRANSPORTS; IONIC CURRENT RECTIFICATIONS; POROUS ALUMINA; POROUS ANODIC ALUMINA MEMBRANES; RECTIFICATION; TWO-STEP ANODIZATION PROCESS;

DRUG DELIVERY; FUNCTIONAL GROUPS; NANOFLUIDICS;

ELECTRIC RECTIFIERS;

EID: 84881536496     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201300315     Document Type: Article

References (59)

1. a) R. B. Schoch, J. Han, P. Renaud, Rev. Mod. Phys. 2008, 80, 839
2. b) W. Sparreboom, A. van den Berg, J. C. T. Eijkel, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 713
3. c) Z. S. Siwy, S. Howorka, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1115
4. d) X. Hou, W. Guo, L. Jiang, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2385
5. e) C. Wang, J. Xu, H. Chen, X. Xia, Sci. Chin. Chem. 2012, 55, 453.
6. G. Hummer, J. C. Rasaiah, J. P. Noworyta, Nature 2001, 414, 188.
7. a) M. Majumder, N. Chopra, R. Andrews, B. Hinds, Nature 2005, 438, 930
8. b) H. Chinen, K. Mawatari, Y. Pihosh, K. Morikawa, Y. Kazoe, T. Tsukahara, T. Kitamori, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3573.
9. a) K. B. Jirage, J. C. Hulteen, C. R. Martin, Science 1997, 278, 655
10. b) C. C. Striemer, T. R. Gaborski, J. L. McGrath, P. M. Fauchet, Nature 2007, 445, 749
11. c) E. N. Savariar, K. Krishnamoorthy, S. Thayumanavan, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 112
12. d) M. Ali, S. Nasir, Q. H. Nguyen, J. K. Sahoo, M. N. Tahir, W. Tremel, W. Ensinger, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17307
13. e) T. Komatsu, X. Qu, H. Ihara, M. Fujihara, H. Azuma, H. Ikeda, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3246
14. f) R. Wei, V. Gatterdam, R. Wieneke, R. Tampe, U. Rant, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 257.
15. a) J. C. Hulteen, K. B. Jirage, C. R. Martin, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6603
16. b) C. R. Martin, M. Nishizawa, K. Jirage, M. Kang, S. B. Lee, Adv. Mater. 2001, 13, 1351
17. c) C. Wei, A. J. Bard, S. W. Feldberg, Anal. Chem. 1997, 69, 4627
18. d) Z. Siwy, E. Heins, C. C. Harrell, P. Kohli, C. R. Martin, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10850
19. e) S. Umehara, N. Pourmand, C. D. Webb, R. W. Davis, K. Yasuda, M. Karhanek, Nano Lett. 2006, 6, 2486
20. f) I. Vlassiouk, Z. S. Siwy, Nano Lett. 2007, 7, 552
21. g) M. Ali, P. Ramirez, S. Mafé, R. Neumann, W. Ensinger, ACS Nano 2009, 3, 603
22. h) B. Yameen, M. Ali, R. Neumann, W. Ensinger, W. Knoll, O. Azzaroni, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2070
23. i) S. J. Li, J. Li, K. Wang, C. Wang, J. J. Xu, H. Y. Chen, X. H. Xia, Q. Huo, ACS Nano 2010, 4, 6417
24. j) W. J. Lan, D. A. Holden, H. S. White, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13300
25. k) D. Momotenko, H. H. Girault, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14496
26. l) M. Zhang, X. Hou, J. Wang, Y. Tian, X. Fan, J. Zhai, L. Jiang, Adv. Mater. 2012, 24, 2424
27. m) S. W. Kowalczyk, L. Kapinos, T. R. Blosser, T. Magalhaes, P. van Nies, Y. H. LimRoderick, C. Dekker, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 433
28. n) B. M. Venkatesan, R. Bashir, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 615
29. o) H. L. Gao, C. Y. Li, F. X. Ma, K. Wang, J. J. Xu, H. Y. Chen, X. H. Xia, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9460.
30. a) R. Karnik, C. Duan, K. Castelino, H. Daiguji, A. Majumdar, Nano Lett. 2007, 7, 547
31. b) I. Vlassiouk, T. R. Kozel, Z. S. Siwy, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8211
32. c) J. Liu, M. Kvetny, J. Feng, D. Wang, B. Wu, W. Brown, G. Wang, Langmuir 2011, 28, 1588
33. d) L. X. Zhang, S. L. Cai, Y. B. Zheng, X. H. Cao, Y. Q. Li, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2103
34. e) M. Ali, P. Ramirez, H. Q. Nguyen, S. Nasir, J. Cervera, S. Mafe, W. Ensinger, ACS Nano 2012, 6, 3631
35. f) M. Ali, B. Yameen, J. Cervera, P. Ramírez, R. Neumann, W. Ensinger, W. Knoll, O. Azzaroni, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8338
36. g) L. J. Cheng, L. J. Guo, ACS Nano 2009, 3, 575
37. h) S. M. Wu, F. Wildhaber, O. Vazquez-Mena, A. Bertsch, J. Brugger, P. Renaud, Nanoscale 2012, 4, 5718.
38. a) E. A. Heins, L. A. Baker, Z. S. Siwy, M. O. Mota, C. R. Martin, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18400
39. b) M. L. Kovarik, K. Zhou, S. C. Jacobson, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 15960
40. c) M. Ali, Q. H. Nguyen, R. Neumann, W. Ensinger, Chem. Commun. 2010, 46, 6690
41. d) L. X. Zhang, X. H. Cao, Y. B. Zheng, Y. Q. Li, Electrochem. Commun. 2010, 12, 1249
42. e) M. Ali, M. N. Tahir, Z. Siwy, R. Neumann, W. Tremel, W. Ensinger, Anal. Chem. 2011, 83, 1673
43. f) S. Liu, Y. Dong, W. Zhao, X. Xie, T. Ji, X. Yin, Y. Liu, Z. Liang, D. Momotenko, D. Liang, H. H. Girault, Y. Shao, Anal. Chem. 2012, 84, 5565.
44. R. Yan, W. Liang, R. Fan, P. Yang, Nano Lett. 2009, 9, 3820.
45. R. Karnik, K. Castelino, C. Duan, A. Majumdar, Nano Lett. 2006, 6, 1735.
46. a) W. Chen, Z. Q. Wu, X. H. Xia, J. J. Xu, H. Y. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 7943
47. b) C. Duan, A. Majumdar, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 848.
48. A. M. M. Jani, I. M. Kempson, D. Losic, N. H. Voelcker, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 7933.
49. a) A. P. Li, F. Muller, A. Birner, K. Nielsch, U. Gosele, J. Appl. Phys. 1998, 84, 6023
50. b) W. Chen, J. S. Wu, X. H. Xia, ACS Nano 2008, 2, 959
51. c) W. Lee, R. Ji, U. Gosele, K. Nielsch, Nat. Mater. 2006, 5, 741
52. d) J. H. Yuan, F. Y. He, D. C. Sun, X. H. Xia, Chem. Mater. 2004, 16, 1841.
53. a) H. Miedema, M. Vrouenraets, J. Wierenga, W. Meijberg, G. Robillard, B. Eisenberg, Nano Lett. 2007, 7, 2886
54. b) H. Y. Wang, Y. L. Ying, Y. Li, H. B. Kraatz, Y. T. Long, Anal. Chem. 2011, 83, 1746.
55. W. Chen, J. H. Yuan, X. H. Xia, Anal. Chem. 2005, 77, 8102.
56. H. L. Gao, K. L. Zhou, C. Wang, S. J. Li, H. Zhang, X. H. Xia, J Electrochem. 2012, 18, 229.
57. H. Masuda, F. Hasegwa, S. Ono, J. Electrochem. Soc. 1997, 144, L127.
58. W. Chen, B. Jin, Y. L. Hu, Y. Lu, X. H. Xia, Small 2012, 8, 1001.
59. I. Vlassiouk, S. Smirnov, Z. Siwy, ACS Nano 2008, 2, 1589.