Multifunctional superhydrophobic polymer/carbon nanocomposites: Graphene, carbon nanotubes, or carbon black?

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 6, Issue 11, 2014, Pages 8859-8867

  Asthana, Ashish ^a   Maitra, Tanmoy ^a   Büchel, Robert ^a   Tiwari, Manish K ^a,b   Poulikakos, Dimos ^a  

^a ETH ZURICH   (Switzerland)

^b UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

conductive; impalement resistance; multifunctional; nanocomposite; oil water separation; superhydrophobic

Indexed keywords

CARBON BLACK; CARBON NANOTUBES; DROPS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; GRAPHENE; HYDROPHOBICITY; MIXTURES; NANOCOMPOSITES; PLASTIC COATINGS; POLYMERS;

CONDUCTIVE; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRICALLY CONDUCTIVE; MULTIFUNCTIONAL; OIL WATER SEPARATION; SUPER-HYDROPHOBIC SURFACES; SUPERHYDROPHOBIC; SUPERHYDROPHOBIC COATINGS;

WATER FILTRATION;

EID: 84902477526     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am501649w     Document Type: Article

References (67)

1. Jung, S.; Tiwari, M. K.; Doan, N. V.; Poulikakos, D. Nat. Commun. 2012, 3, 615
2. Maitra, T.; Tiwari, M. K.; Antonini, C.; Schoch, P.; Jung, S.; Eberle, P.; Poulikakos, D. Nano Lett. 2014, 14, 172-182
3. Xue, C.-H.; Jia, S.-T.; Zhang, J.; Ma, J.-Z. Sci. Technol. Adv. Mater. 2010, 11, 033002
4. Rothstein, J. P. Annu. Rev. Fluid Mech. 2010, 42, 89-109
5. Hoefnagels, H. F.; Wu, D.; de With, G.; Ming, W. Langmuir 2007, 23, 13158-13163
6. Sharma, C. S.; Abhishek, K.; Katepalli, H.; Sharma, A. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 13012-13020
7. Das, A.; Schutzius, T. M.; Bayer, I. S.; Megaridis, C. M. Carbon 2012, 50, 1346-1354
8. Hsu, C.-P.; Chang, L.-Y.; Chiu, C.-W.; Lee, P. T. C.; Lin, J.-J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 538-545
9. Hsiang, H.-I.; Liang, M.-T.; Huang, H.-C.; Yen, F.-S. Mater. Res. Bull. 2007, 42, 420-427
10. Bayer, I. S.; Caramia, V.; Fragouli, D.; Spano, F.; Cingolani, R.; Athanassiou, A. J. Mater. Chem. 2012, 22, 2057-2062
11. Bayer, I. S.; Steele, A.; Loth, E. Chem. Eng. J. 2013, 221, 522-530
12. Lakshmi, R. V.; Bharathidasan, T.; Bera, P.; Basu, B. J. Surf. Coat. Technol. 2012, 206, 3888-3894
13. Schutzius, T. M.; Bayer, I. S.; Tiwari, M. K.; Megaridis, C. M. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 11117-11123
14. Steele, A.; Bayer, I.; Loth, E. Nano Lett. 2009, 9, 501-505
15. Lau, C.; Butenhoff, J. L.; Rogers, J. M. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2004, 198, 231-241
16. Yoon, M.; Kim, Y.; Cho, J. ACS Nano 2011, 5, 5417-5426
17. Cao, B.-Y.; Kong, J.; Xu, Y.; Yung, K.-L.; Cai, A. Heat Transfer Eng. 2013, 34, 131-139
18. Shen, L.; Ding, H.; Wang, W.; Guo, Q. Appl. Surf. Sci. 2013, 268, 297-301
19. Zhu, Y.; Zhang, J. C.; Zhai, J.; Zheng, Y. M.; Feng, L.; Jiang, L. ChemPhysChem 2006, 7, 336-341
20. Rafiee, J.; Rafiee, M. a; Yu, Z.-Z.; Koratkar, N. Adv. Mater. 2010, 22, 2151-2154
21. Das, A.; Hayvaci, H. T.; Tiwari, M. K.; Bayer, I. S.; Erricolo, D.; Megaridis, C. M. J. Colloid Interface Sci. 2011, 353, 311-315
22. Das, A.; Megaridis, C. M.; Liu, L.; Wang, T.; Biswas, A. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 174101
23. Lee, C.; Kim, C.-J. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 014502
24. Sethi, S.; Dhinojwala, A. Langmuir 2009, 25, 4311-4313
25. Han, Z. J.; Tay, B. K.; Shakerzadeh, M.; Ostrikov, K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 223106
26. Naha, S.; Sen, S.; Puri, I. K. Carbon 2007, 45, 1702-1706
27. Shen, L.; Ding, H.; Cao, Q.; Jia, W.; Wang, W.; Guo, Q. Carbon 2012, 50, 4284-4290
28. Sansotera, M.; Navarrini, W.; Resnati, G.; Metrangolo, P.; Famulari, A.; Bianchi, C. L.; Guarda, P. A. Carbon 2010, 48, 4382-4390
29. Gu, C.; Ren, H.; Tu, J.; Zhang, T.-Y. Langmuir 2009, 25, 12299-12307
30. Xue, Z.; Cao, Y.; Liu, N.; Feng, L.; Jiang, L. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 2445-2460
31. Chapman, H.; Purnell, K.; Law, R. J.; Kirby, M. F. Mar. Pollut. Bull. 2007, 54, 827-38
32. Wang, C.; Yao, T.; Wu, J.; Ma, C.; Fan, Z.; Wang, Z.; Cheng, Y.; Lin, Q.; Yang, B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 2613-2617
33. Zhou, X.; Zhang, Z.; Xu, X.; Guo, F.; Zhu, X.; Men, X.; Ge, B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7208-7214
34. Pechook, S.; Kornblum, N.; Pokroy, B. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 4572-4576
35. Sarshar, M. A.; Swarctz, C.; Hunter, S.; Simpson, J.; Choi, C.-H. Colloid Polym. Sci. 2012, 291, 427-435
36. Srinivasan, S.; Praveen, V. K.; Philip, R.; Ajayaghosh, A. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2008, 47, 5750-5754
37. Luo, C.; Zuo, X.; Wang, L.; Wang, E.; Song, S.; Wang, J.; Wang, J.; Fan, C.; Cao, Y. Nano Lett. 2008, 8, 4454-8
38. Bayer, I. S.; Biswas, A.; Ellialtioglu, G. Polym. Compos 2011, 32, 576-585
39. Werder, T.; Walther, J. H.; Jaffe, R. L.; Halicioglu, T.; Noca, F.; Koumoutsakos, P.; Ames, N.; Field, M. Nano Lett. 2001, 1, 697-702
40. Rafiee, J.; Mi, X.; Gullapalli, H.; Thomas, A. V.; Yavari, F.; Shi, Y.; Ajayan, P. M.; Koratkar, N. a. Nat. Mater. 2012, 11, 217-222
41. Yang, J.; Zhang, Z.; Men, X.; Xu, X.; Zhu, X. Langmuir 2010, 26, 10198-10202
42. Papadopoulos, P.; Mammen, L.; Deng, X.; Vollmer, D.; Butt, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, 3254-3258
43. Zorba, V.; Stratakis, E.; Barberoglou, M.; Spanakis, E.; Tzanetakis, P.; Anastasiadis, S. H.; Fotakis, C. Adv. Mater. 2008, 20, 4049-4054
44. Brunet, P.; Lapierre, F.; Thomy, V.; Coffinier, Y.; Boukherroub, R. Langmuir 2008, 24, 11203-11208
45. McCarthy, M.; Gerasopoulos, K.; Enright, R.; Culver, J. N.; Ghodssi, R.; Wang, E. N. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 263701
46. Checco, A.; Rahman, A.; Black, C. T. Adv. Mater. 2013, 1-6
47. Deng, T.; Varanasi, K. K.; Hsu, M.; Bhate, N.; Keimel, C.; Stein, J.; Blohm, M. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 133109
48. Brown, P. S.; Talbot, E. L.; Wood, T. J.; Bain, C. D.; Badyal, J. P. S. Langmuir 2012, 28, 13712-9
49. Bird, J. C.; Dhiman, R.; Kwon, H.-M.; Varanasi, K. K. Nature 2013, 503, 385-388
50. Park, J.-G.; Lee, S.-H.; Ryu, J.-S.; Hong, Y.-K.; Kim, T.-G.; Busnaina, A. a. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, G811-G814
51. Quéré, D. Phys. A 2002, 313, 32-46
52. Ryan, M. E.; Fonseca, L. C.; Tasker, S.; Badyal, J. P. S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7060-7064
53. Peng, H.; Alemany, L. B.; Margrave, J. L.; Khabashesku, V. N. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15174-15182
54. Antonini, C.; Villa, F.; Bernagozzi, I.; Amirfazli, A.; Marengo, M. Langmuir 2013, 29, 16045-16050
55. Thomassin, J.-M.; Jérôme, C.; Pardoen, T.; Bailly, C.; Huynen, I.; Detrembleur, C. Mater. Sci. Eng., R 2013, 74, 211-232
56. Ando, Y.; Zhao, X.; Shimoyama, H.; Sakai, G.; Kaneto, K. Int. J. Inorg. Mater. 1999, 1, 77-82
57. Wei, T.; Song, L.; Zheng, C.; Wang, K.; Yan, J.; Shao, B.; Fan, Z.-J. Mater. Lett. 2010, 64, 2376-2379
58. Fan, Z.; Zheng, C.; Wei, T.; Zhang, Y.; Luo, G. Polym. Eng. Sci. 2009, 49, 2041-2045
59. Muthiah, P.; Bhushan, B.; Yun, K.; Kondo, H. J. Colloid Interface Sci. 2013, 409, 227-236
60. Tuteja, A.; Choi, W.; Ma, M.; Mabry, J. M.; Mazzella, S. a; Rutledge, G. C.; McKinley, G. H.; Cohen, R. E. Science 2007, 318, 1618-1622
61. Rajendra Kumar, R. T.; Mogensen, K. B.; Bøggild, P. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2936-2940
62. Mathew, T.; Datta, R. N.; Dierkes, W. K.; van Ooij, W. J.; Noordermeer, J. W. M.; Gruenberger, T. M.; Probst, N. Carbon 2009, 47, 1231-1238
63. Kota, A. K.; Kwon, G.; Choi, W.; Mabry, J. M.; Tuteja, A. Nat. Commun. 2012, 3, 1025
64. Brown, P. S.; Atkinson, O. D. L. A.; Badyal, J. P. S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014.
65. Zhang, W.; Shi, Z.; Zhang, F.; Liu, X.; Jin, J.; Jiang, L. Adv. Mater. 2013, 25, 2071-2076
66. Calcagnile, P.; Fragouli, D.; Bayer, I. S.; Anyfantis, G. C.; Martiradonna, L.; Cozzoli, P. D.; Cingolani, R.; Athanassiou, A. ACS Nano 2012, 6, 5413-5419
67. Wu, H.; Drzal, L. T. Carbon 2012, 50, 1135-1145