Janus nanoparticles: Preparation, characterization, and applications

Chemistry - An Asian Journal

Volumn 9, Issue 2, 2014, Pages 418-430

  Song, Yang ^a   Chen, Shaowei ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

colloids; gold; ligand exchange; nanoparticles; NMR spectroscopy

Indexed keywords

CHEMICAL AND PHYSICAL PROPERTIES; CHEMICAL FUNCTIONALIZATION; COLLOIDAL PARTICLE; FUNCTIONAL MOIETIES; JANUS NANOPARTICLES; LIGAND EXCHANGES; STRUCTURAL CHARACTERIZATION; SYNTHETIC PROTOCOLS;

COLLOIDS; GOLD; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY;

NANOPARTICLES;

DOPAMINE; GOLD; NANOPARTICLE; TITANIUM; TITANIUM DIOXIDE;

CATALYSIS; CHEMISTRY; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; ELECTRON TRANSPORT; GENETIC PROCEDURES; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY;

BIOSENSING TECHNIQUES; CATALYSIS; DOPAMINE; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; ELECTRON TRANSPORT; GOLD; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; NANOPARTICLES; TITANIUM;

EID: 84892993221     PISSN: 18614728     EISSN: 1861471X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/asia.201301398     Document Type: Review

References (132)

1. M. Brust, M. Walker, D. Bethell, D. J. Schiffrin, R. Whyman, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1994, 801-802
2. P. D. Jadzinsky, G. Calero, C. J. Ackerson, D. A. Bushnell, R. D. Kornberg, Science 2007, 318, 430-433
3. H. Häkkinen, Nat. Chem. 2012, 4, 443-455.
4. A. Perez, P. Melinon, V. Dupuis, L. Bardotti, B. Masenelli, F. Tournus, B. Prevel, J. Tuaillon-Combes, E. Bernstein, A. Tamion, N. Blanc, D. Tainoff, O. Boisron, G. Guiraud, M. Broyer, M. Pellarin, N. Del Fatti, F. Vallee, E. Cottancin, J. Lerme, J. L. Vialle, C. Bonnet, P. Maioli, A. Crut, C. Clavier, J. L. Rousset, F. Morfin, Int. J. Nanotechnol. 2010, 7, 523-574
5. A. Coskun, J. M. Spruell, G. Barin, W. R. Dichtel, A. H. Flood, Y. Y. Botros, J. F. Stoddart, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4827-4859
6. R. P. Andres, J. D. Bielefeld, J. I. Henderson, D. B. Janes, V. R. Kolagunta, C. P. Kubiak, W. J. Mahoney, R. G. Osifchin, Science 1996, 273, 1690-1693
7. C. A. Berven, L. Clarke, J. L. Mooster, M. N. Wybourne, J. E. Hutchison, Adv. Mater. 2001, 13, 109-113.
8. G. A. Somorjai, J. Y. Park, Top. Catal. 2008, 49, 126-135
9. V. Polshettiwar, R. S. Varma, Green Chem. 2010, 12, 743-754
10. N. Yan, C. X. Xiao, Y. Kou, Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 1179-1218
11. H. Lee, C. Kim, S. Yang, J. W. Han, J. Kim, Catal. Surv. Asia 2012, 16, 14-27
12. C. Mohr, H. Hofmeister, J. Radnik, P. Claus, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1905-1911
13. L. N. Lewis, Chem. Rev. 1993, 93, 2693-2730.
14. E. Katz, I. Willner, J. Wang, Electroanalysis 2004, 16, 19-44
15. S. W. Zeng, K. T. Yong, I. Roy, X. Q. Dinh, X. Yu, F. Luan, Plasmonics 2011, 6, 491-506
16. V. K. K. Upadhyayula, Anal. Chim. Acta 2012, 715, 1-18
17. S. Tokonami, Y. Yamamoto, H. Shiigi, T. Nagaoka, Anal. Chim. Acta 2012, 716, 76-91
18. S. R. Emory, W. E. Haskins, S. M. Nie, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8009-8010
19. M. Zayats, A. B. Kharitonov, S. P. Pogorelova, O. Lioubashevski, E. Katz, I. Willner, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16006-16014.
20. J. F. Hainfeld, Science 1987, 236, 450-453.
21. J. Kane, J. Ong, R. F. Saraf, J. Mater. Chem. 2011, 21, 16846-16858
22. S. H. Sun, C. B. Murray, D. Weller, L. Folks, A. Moser, Science 2000, 287, 1989-1992
23. T. Sun, K. Seff, Chem. Rev. 1994, 94, 857-870.
24. G. Schmid, Chem. Rev. 1992, 92, 1709-1727.
25. J. Z. Zhang, Z. L. Wang, J. Liu, S. W. Chen, G.-y. Liu, Self-Assembled Nanostructures, Kluwer, New York, 2003.
26. A. C. Templeton, M. P. Wuelfing, R. W. Murray, Acc. Chem. Res. 2000, 33, 27-36
27. M. G. Warner, S. M. Reed, J. E. Hutchison, Chem. Mater. 2000, 12, 3316-3320
28. R. Shenhar, V. M. Rotello, Acc. Chem. Res. 2003, 36, 549-561
29. H. Wellsted, E. Sitsen, A. Caragheorgheopol, V. Chechik, Anal. Chem. 2004, 76, 2010-2016
30. A. R. Rothrock, R. L. Donkers, M. H. Schoenfisch, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9362-9363.
31. R. S. Ingram, M. J. Hostetler, R. W. Murray, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9175-9178
32. A. C. Templeton, D. E. Cliffel, R. W. Murray, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7081-7089.
33. W. Chen, J. R. Davies, D. Ghosh, M. C. Tong, J. P. Konopelski, S. W. Chen, Chem. Mater. 2006, 18, 5253-5259
34. X. W. Kang, N. B. Zuckerman, J. P. Konopelski, S. W. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1412-1415.
35. C. Casagrande, M. Veyssie, C. R. Acad. Sci. Ser. II 1988, 306, 1423-1425
36. P. G. de Gennes, Science 1992, 256, 495-497.
37. A. Ulman, An Introduction to Ultrathin Organic Films: From Langmuir-Blodgett to Self-Assembly, Academic Press, Boston, 1991.
38. Z. Li, D. Lee, M. F. Rubner, R. E. Cohen, Macromolecules 2005, 38, 7876-7879
39. Z. Nie, W. Li, M. Seo, S. Xu, E. Kumacheva, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9408-9412.
40. L. Hong, S. Jiang, S. Granick, Langmuir 2006, 22, 9495-9499
41. B. P. Binks, P. D. I. Fletcher, Langmuir 2001, 17, 4708-4710
42. T. Nisisako, T. Torii, T. Takahashi, Y. Takizawa, Adv. Mater. 2006, 18, 1152-1156.
43. A. Perro, S. Reculusa, S. Ravaine, E. B. Bourgeat-Lami, E. Duguet, J. Mater. Chem. 2005, 15, 3745-3760
44. K. H. Roh, D. C. Martin, J. Lahann, Nat. Mater. 2005, 4, 759-763
45. D. Suzuki, H. Kawaguchi, Colloid Polym. Sci. 2006, 284, 1471-1476.
46. V. N. Paunov, O. J. Cayre, Adv. Mater. 2004, 16, 788-791.
47. J. Yoon, K. J. Lee, J. Lahann, J. Mater. Chem. 2011, 21, 8502-8510
48. F. Wurm, A. F. M. Kilbinger, Angew. Chem. 2009, 121, 8564-8574
49. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8412-8421
50. A. Walther, A. H. E. Mueller, Soft Matter 2008, 4, 663-668
51. S. Jiang, Q. Chen, M. Tripathy, E. Luijten, K. S. Schweizer, S. Granick, Adv. Mater. 2010, 22, 1060-1071
52. M. Lattuada, T. A. Hatton, Nano Today 2011, 6, 286-308
53. J. Du, R. K. O'Reilly, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2402-2416
54. E. Duguet, A. Desert, A. Perro, S. Ravaine, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 941-960.
55. J. R. Howse, R. A. L. Jones, A. J. Ryan, T. Gough, R. Vafabakhsh, R. Golestanian, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 048102-1
56. H. Takei, N. Shimizu, Langmuir 1997, 13, 1865-1868
57. O. Cayre, V. N. Paunov, O. D. Velev, J. Mater. Chem. 2003, 13, 2445-2450
58. Y. Lu, H. Xiong, X. C. Jiang, Y. N. Xia, M. Prentiss, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12724-12725.
59. Z. N. Bao, L. Chen, M. Weldon, E. Chandross, O. Cherniavskaya, Y. Dai, J. B. H. Tok, Chem. Mater. 2002, 14, 24-26.
60. L. Nagle, D. Ryan, S. Cobbe, D. Fitzmaurice, Nano Lett. 2003, 3, 51-53
61. S. G. Jang, S.-H. Kim, S. Y. Lee, W. C. Jeong, S.-M. Yang, J. Colloid Interface Sci. 2010, 350, 387-395.
62. H. Y. Koo, D. K. Yi, S. J. Yoo, D. Y. Kim, Adv. Mater. 2004, 16, 274-277.
63. R. Erhardt, M. F. Zhang, A. Boker, H. Zettl, C. Abetz, P. Frederik, G. Krausch, V. Abetz, A. H. E. Muller, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3260-3267
64. I. K. Voets, R. Fokkink, T. Hellweg, S. M. King, P. de Waard, A. de Keizer, M. A. C. Stuart, Soft Matter 2009, 5, 999-1005.
65. J. Zhang, J. Jin, H. Zhao, Langmuir 2009, 25, 6431-6437
66. Z. Nie, D. Fava, E. Kumacheva, S. Zou, G. C. Walker, M. Rubinstein, Nat. Mater. 2007, 6, 609-614.
67. D. Dendukuri, P. S. Doyle, Adv. Mater. 2009, 21, 4071-4086
68. R. F. Shepherd, J. C. Conrad, S. K. Rhodes, D. R. Link, M. Marquez, D. A. Weitz, J. A. Lewis, Langmuir 2006, 22, 8618-8622.
69. Y. Wang, B.-H. Guo, X. Wan, J. Xu, X. Wang, Y.-P. Zhang, Polymer 2009, 50, 3361-3369.
70. K. H. Roh, M. Yoshida, J. Lahann, Langmuir 2007, 23, 5683-5688
71. S. Hwang, K.-H. Roh, D. W. Lim, G. Wang, C. Uher, J. Lahann, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 11894-11899.
72. F. Wurm, H. M. Koenig, S. Hilf, A. F. M. Kilbinger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5876-5877.
73. J. Zhang, X. Wang, D. Wu, L. Liu, H. Zhao, Chem. Mater. 2009, 21, 4012-4018.
74. A. Perro, S. Reculusa, F. Pereira, M. H. Delville, C. Mingotaud, E. Duguet, E. Bourgeat-Lami, S. Ravaine, Chem. Commun. 2005, 5542-5543.
75. O. Cayre, V. N. Paunov, O. D. Velev, Chem. Commun. 2003, 2296-2297.
76. J. R. Millman, K. H. Bhatt, B. G. Prevo, O. D. Velev, Nat. Mater. 2005, 4, 98-102
77. M. Fialkowski, A. Bitner, B. A. Grzybowski, Nat. Mater. 2005, 4, 93-97.
78. M. Yoshida, K. H. Roh, J. Lahann, Biomaterials 2007, 28, 2446-2456.
79. B. P. Binks, S. O. Lumsdon, Langmuir 2001, 17, 4540-4547.
80. S. C. Glotzer, Science 2004, 306, 419-420
81. Y. K. Takahara, S. Ikeda, S. Ishino, K. Tachi, K. Ikeue, T. Sakata, T. Hasegawa, H. Mori, M. Matsumura, B. Ohtani, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6271-6275.
82. D. Suzuki, S. Tsuji, H. Kawaguchi, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8088-8089
83. S. C. Glotzer, M. J. Solomon, Nat. Mater. 2007, 6, 557-562.
84. S. Berger, A. Synytska, L. Ionov, K.-J. Eichhorn, M. Stamm, Macromolecules 2008, 41, 9669-9676.
85. R. A. Vaia, J. W. Lee, C. S. Wang, B. Click, G. Price, Chem. Mater. 1998, 10, 2030-2032.
86. A. B. Pawar, I. Kretzschmar, Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 150-168.
87. H. W. Gu, R. K. Zheng, X. X. Zhang, B. Xu, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5664-5665
88. Y. Q. Li, G. Zhang, A. V. Nurmikko, S. H. Sun, Nano Lett. 2005, 5, 1689-1692.
89. S. Pradhan, L. P. Xu, S. W. Chen, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2385-2392.
90. L. P. Xu, S. Pradhan, S. W. Chen, Langmuir 2007, 23, 8544-8548.
91. S. Pradhan, L. E. Brown, J. P. Konopelski, S. W. Chen, J. Nanopart. Res. 2009, 11, 1895-1903.
92. K. F. Morris, A. L. Froberg, B. A. Becker, V. K. Almeida, J. Tarus, C. K. Larive, Anal. Chem. 2005, 77, 254A-263A.
93. Y. Guo, M. G. Moffitt, Macromolecules 2007, 40, 5868-5878
94. O. Kohlmann, W. E. Steinmetz, X. A. Mao, W. P. Wuelfing, A. C. Templeton, R. W. Murray, C. S. Johnson, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8801-8809
95. X. Liu, M. Yu, H. Kim, M. Mameli, F. Stellacci, Nat. Commun. 2012, 3, 1182-1.
96. A. M. Jackson, J. W. Myerson, F. Stellacci, Nat. Mater. 2004, 3, 330-336
97. A. M. Jackson, Y. Hu, P. J. Silva, F. Stellacci, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11135-11149.
98. Q. Xu, X. W. Kang, R. A. Bogomolni, S. W. Chen, Langmuir 2010, 26, 14923-14928
99. S. Pradhan, D. Ghosh, S. W. Chen, ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 2060-2065.
100. M. W. Tsao, J. F. Rabolt, H. Schonherr, D. G. Castner, Langmuir 2000, 16, 1734-1743
101. G. Jeschke, P. Ionita, A. Volkov, V. Chechik, Anal. Chem. 2008, 80, 95-106.
102. Y. Song, L. M. Klivansky, Y. Liu, S. Chen, Langmuir 2011, 27, 14581-14588.
103. R. Shenhar, A. Sanyal, O. Uzun, V. M. Rotello, Macromolecules 2004, 37, 92-98.
104. Z. W. Seh, S. Liu, M. Low, S.-Y. Zhang, Z. Liu, A. Mlayah, M.-Y. Han, Adv. Mater. 2012, 24, 2310-2314.
105. X. Fu, J. Liu, H. Yang, J. Sun, X. Li, X. Zhang, Y. Jia, Mater. Chem. Phys. 2011, 130, 334-339.
106. Z. W. Seh, S. Liu, S.-Y. Zhang, M. S. Bharathi, H. Ramanarayan, M. Low, K. W. Shah, Y.-W. Zhang, M.-Y. Han, Angew. Chem. 2011, 123, 10322-10325
107. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10140-10143.
108. J. Lee, J. C. Park, H. Song, Adv. Mater. 2008, 20, 1523-1528
109. Y. Deng, Y. Cai, Z. Sun, J. Liu, C. Liu, J. Wei, W. Li, C. Liu, Y. Wang, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8466-8473.
110. X. Liu, C. H. Lee, W.-C. Law, D. W. Zhu, M. X. Liu, M. S. Jeon, J. H. Kim, P. N. Prasad, C. H. Kim, M. T. Swihart, Nano Lett. 2013, 13, 4333-4339.
111. D. Rodríguez-Fernández, T. Altantzis, H. Heidari, S. Bals, L. M. Liz-Marzán, Chem. Commun. 2013, 50, 79-81.
112. Y. Song, K. Liu, S. Chen, Langmuir 2012, 28, 17143-17152.
113. C. Wang, W. Tian, Y. Ding, Y.-q. Ma, Z. L. Wang, N. M. Markovic, V. R. Stamenkovic, H. Daimon, S. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6524-6529.
114. H. Yu, M. Chen, P. M. Rice, S. X. Wang, R. L. White, S. H. Sun, Nano Lett. 2005, 5, 379-382.
115. F. Wang, S. Cheng, Z. H. Bao, J. F. Wang, Angew. Chem. 2013, 125, 10534-10538
116. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 10344-10348.
117. S. H. Choi, Y. C. Kang, Nanoscale 2013, 5, 4662-4668.
118. H. Y. Koo, J. H. Yi, J. H. Kim, Y. N. Ko, D. S. Jung, Y. C. Kang, J.-H. Lee, Mater. Chem. Phys. 2010, 124, 959-963
119. M. Kim, R. M. Laine, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9220-9229.
120. N. Zhao, M. Gao, Adv. Mater. 2009, 21, 184-187
121. A. Teleki, S. E. Pratsinis, K. Wegner, R. Jossen, F. Krumeich, J. Mater. Res. 2005, 20, 1336-1347
122. G. A. Sotiriou, A. M. Hirt, P.-Y. Lozach, A. Teleki, F. Krumeich, S. E. Pratsinis, Chem. Mater. 2011, 23, 1985-1992.
123. C. Li, W. Wei, S. Fang, H. Wang, Y. Zhang, Y. Gui, R. Chen, J. Power Sources 2010, 195, 2939-2944
124. W. Xu, N. L. Canfield, D. Wang, J. Xiao, Z. Nie, J.-G. Zhang, J. Power Sources 2010, 195, 7403-7408.
125. X. Ji, X. Huang, J. Liu, J. Jiang, X. Li, R. Ding, Y. Hu, F. Wu, Q. Li, Nano. Res. Lett. 2010, 5, 649-653.
126. M. Pang, J. Hu, H. C. Zeng, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10771-10785.
127. S. Xiong, B. Xi, K. Zhang, Y. Chen, J. Jiang, J. Hu, H. C. Zeng, Sci. Rep. 2013, 3, 2177-1.
128. L. Y. Wu, B. M. Ross, S. Hong, L. P. Lee, Small 2010, 6, 503-507.
129. A. Sánchez, P. Díez, P. Martínez-Ruíz, R. V. Villalonga, J. M. Pingarrõn, Electrochem. Commun. 2013, 30, 51-54.
130. P. Biji, A. Patnaik, Analyst 2012, 137, 4795-4801.
131. I. C. Pons-Siepermann, S. C. Glotzer, Soft Matter 2012, 8, 6226-6231.
132. Y. Song, S. W. Chen, Nanoscale 2013, 5, 7284-7289.