How Structure-Directing Agents Control Nanocrystal Shape: Polyvinylpyrrolidone-Mediated Growth of Ag Nanocubes

Nano Letters

Volumn 15, Issue 11, 2015, Pages 7711-7717

  Qi, Xin ^a   Balankura, Tonnam ^a   Zhou, Ya ^a   Fichthorn, Kristen A ^a,b  

^a The Pennsylvania State University   (United States)

^b PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Ag; density functional theory; molecular dynamics; Nanocrystal; polyvinylpyrrolidone

Indexed keywords

BINDING ENERGY; BINS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ETHYLENE; ETHYLENE GLYCOL; FREE ENERGY; MOLECULAR DYNAMICS; NANOCRYSTALS; NANOSTRUCTURES;

AG NANOCRYSTALS; ETHYLENE GLYCOL SOLUTIONS; LOWER DENSITY; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; POLY VINYL PYRROLIDONE; PREFERENTIAL BINDING; SHAPE-SELECTIVE SYNTHESIS; STRUCTURE DIRECTING AGENTS;

SILVER;

EID: 84946888137     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04204     Document Type: Article

References (61)

1. Prieto, G.; Zečević, J.; Friedrich, H.; de Jong, K. P.; de Jongh, P. E. Nat. Mater. 2012, 12, 34-39 10.1038/nmat3471
2. Linic, S.; Christopher, P.; Ingram, D. B. Nat. Mater. 2011, 10, 911-921 10.1038/nmat3151
3. Bratlie, K. M.; Lee, H.; Komvopoulos, K.; Yang, P.; Somorjai, G. A. Nano Lett. 2007, 7, 3097-3101 10.1021/nl0716000
4. Christopher, P.; Linic, S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11264-11265 10.1021/ja803818k
5. Michalak, W. D.; Krier, J. M.; Komvopoulos, K.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 1809-1817 10.1021/jp311772p
6. Wang, C.; Daimon, H.; Onodera, T.; Koda, T.; Sun, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3588-3591 10.1002/anie.200800073
7. Shipway, A. N.; Katz, E.; Willner, I. ChemPhysChem 2000, 1, 18-52 10.1002/1439-7641(20000804)1:1<18::AID-CPHC18>3.0.CO;2-L
8. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7, 442-453 10.1038/nmat2162
9. Mayer, K. M.; Hafner, J. H. Chem. Rev. 2011, 111, 3828-3857 10.1021/cr100313v
10. Lee, K. S.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19220-19225 10.1021/jp062536y
11. Xia, Y.; Halas, N. J. MRS Bull. 2005, 30, 338-348 10.1557/mrs2005.96
12. Atwater, H. A.; Polman, A. Nat. Mater. 2010, 9, 205-213 10.1038/nmat2629
13. Beck, F. J.; Polman, A.; Catchpole, K. R. J. Appl. Phys. 2009, 105, 114310 10.1063/1.3140609
14. Derkacs, D.; Lim, S. H.; Matheu, P.; Mar, W.; Yu, E. T. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 093103 10.1063/1.2336629
15. Xia, Y.; Xiong, Y.; Lim, B.; Skrabalak, S. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 60-103 10.1002/anie.200802248
16. Tao, A. R.; Habas, S.; Yang, P. Small 2008, 4, 310-325 10.1002/smll.200701295
17. Wiley, B. J.; Im, S. H.; Li, Z.-Y.; McLellan, J.; Siekkinen, A.; Xia, Y. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15666-15675 10.1021/jp0608628
18. Jeon, S. J.; Lee, J. H.; Thomas, E. L. J. Colloid Interface Sci. 2014, 435, 105-111 10.1016/j.jcis.2014.08.039
19. Xia, X.; Zeng, J.; Oetjen, L. K.; Li, Q.; Xia, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1793-1801 10.1021/ja210047e
20. Xiong, Y.; Xia, Y. Adv. Mater. 2007, 19, 3385-3391 10.1002/adma.200701301
21. Xia, X.; Zeng, J.; McDearmon, B.; Zheng, Y.; Li, Q.; Xia, Y. Angew. Chem. 2011, 123, 12750-12754 10.1002/ange.201105200
22. Zeng, J.; Xia, X.; Rycenga, M.; Henneghan, P.; Li, Q.; Xia, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 244-249 10.1002/anie.201005549
23. Sun, Y.; Mayers, B.; Herricks, T.; Xia, Y. Nano Lett. 2003, 3, 955-960 10.1021/nl034312m
24. Xia, X.; Zeng, J.; Zhang, Q.; Moran, C. H.; Xia, Y. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 21647-21656 10.1021/jp306063p
25. Xiong, Y.; Cai, H.; Wiley, B. J.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xia, Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3665-3675 10.1021/ja0688023
26. Xia, X.; Xie, S.; Liu, M.; Peng, H.-C.; Lu, N.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xia, Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 6669-6673 10.1073/pnas.1222109110
27. Liao, H.-G.; Zherebetskyy, D.; Xin, H.; Czarnik, C.; Ercius, P.; Elmlund, H.; Pan, M.; Wang, L.-W.; Zheng, H. Science 2014, 345, 916-919 10.1126/science.1253149
28. Al-Saidi, W. A.; Feng, H.; Fichthorn, K. A. Nano Lett. 2012, 12, 997-1001 10.1021/nl2041113
29. Saidi, W. A.; Feng, H.; Fichthorn, K. A. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 1163-1171 10.1021/jp309867n
30. Zhou, Y.; Saidi, W. A.; Fichthorn, K. A. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 11444-11448 10.1021/jp403318h
31. Kilin, D. S.; Prezhdo, O. V.; Xia, Y. Chem. Phys. Lett. 2008, 458, 113-116 10.1016/j.cplett.2008.04.046
32. Liu, S.-H.; Saidi, W. A.; Zhou, Y.; Fichthorn, K. A. J. Phys. Chem. C 2015, 119, 11982-11990 10.1021/acs.jpcc.5b01867
33. Fichthorn, K. A. Mol. Simul. 2014, 40, 134-140 10.1080/08927022.2013.840899
34. Fichthorn, K. A. J. Chem. Eng. Data 2014, 59, 3113-3119 10.1021/je500189s
35. Zeng, J.; Zheng, Y.; Rycenga, M.; Tao, J.; Li, Z. Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8552-8553 10.1021/ja103655f
36. Sun, Y.; Xia, Y. Adv. Mater. 2002, 14, 833-837 10.1002/1521-4095(20020605)14:11<833::AID-ADMA833>3.0.CO;2-K
37. Kim, F.; Connor, S.; Song, H.; Kuykendall, T.; Yang, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 3673-3677 10.1002/anie.200454216
38. Gadewar, S. B.; Hofmann, H. M.; Doherty, M. F. Cryst. Growth Des. 2004, 4, 109-112 10.1021/cg034057j
39. Zhang, Y. C.; Sizemore, J. P.; Doherty, M. F. AIChE J. 2006, 52, 1906-1915 10.1002/aic.10778
40. Daw, M. S.; Foiles, S. M.; Baskes, M. I. Mater. Sci. Rep. 1993, 9, 251-310 10.1016/0920-2307(93)90001-U
41. Williams, P. L.; Mishin, Y.; Hamilton, J. C. Modell. Simul. Mater. Sci. Eng. 2006, 14, 817-833 10.1088/0965-0393/14/5/002
42. Vanommeslaeghe, K.; Hatcher, E.; Acharya, C.; Kundu, S.; Zhong, S.; Shim, J.; Darian, E.; Guvench, O.; Lopes, P.; Vorobyov, I.; MacKerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2010, 31, 671-690
43. Vorobyov, I.; Anisimov, V. M.; Greene, S.; Venable, R. M.; Moser, A.; Pastor, R. W.; Mackerell, A. D. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1120-1133 10.1021/ct600350s
44. Lee, H.; Venable, R. M.; MacKerell, A. D., Jr.; Pastor, R. W. Biophys. J. 2008, 95, 1590-1599 10.1529/biophysj.108.133025
45. Guvench, O.; Greene, S. N.; Kamath, G.; Brady, J. W.; Venable, R. M.; Pastor, R. W.; Mackerell, A. D. J. Comput. Chem. 2008, 29, 2543-2564 10.1002/jcc.21004
46. Zhou, Y.; Saidi, W. A.; Fichthorn, K. A. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 3366-3374 10.1021/jp412098n
47. Bonet, F.; Tekaia-Elhsissen, K.; Sarathy, K. Bull. Mater. Sci. 2000, 23, 165-168 10.1007/BF02719903
48. Gao, Y.; Jiang, P.; Liu, D. F.; Yuan, H. J.; Yan, X. Q.; Zhou, Z. P.; Wang, J. X.; Song, L.; Liu, L. F.; Zhou, W. Y.; Wang, G.; Wang, C. Y.; Xie, S. S.; Zhang, J. M.; Shen, D. Y. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12877-12881 10.1021/jp037116c
49. Mdluli, P. S.; Sosibo, N. M.; Revaprasadu, N.; Karamanis, P.; Leszczynski, J. J. Mol. Struct. 2009, 935, 32-38 10.1016/j.molstruc.2009.06.039
50. Huang, H. H.; Ni, X. P.; Loy, G. L.; Chew, C. H.; Tan, K. L.; Loh, F. C.; Deng, J. F.; Xu, G. Q. Langmuir 1996, 12, 909-912 10.1021/la950435d
51. Zhang, Z.; Zhao, B.; Hu, L. J. Solid State Chem. 1996, 121, 105-110 10.1006/jssc.1996.0015
52. Heinz, H.; Vaia, R. A.; Farmer, B. L.; Naik, R. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17281-17290 10.1021/jp801931d
53. Heinz, H.; Farmer, B. L.; Pandey, R. B.; Slocik, J. M.; Patnaik, S. S.; Pachter, R.; Naik, R. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9704-9714 10.1021/ja900531f
54. Grochola, G.; Snook, I. K.; Russo, S. P. J. Chem. Phys. 2007, 127, 194707 10.1063/1.2789420
55. Kästner, J. WIREs Comput. Mol. Sci. 2011, 1, 932-942 10.1002/wcms.66
56. Kästner, J.; Thiel, W. J. Chem. Phys. 2005, 123, 144104 10.1063/1.2052648
57. Hanggi, P.; Talkner, P.; Borkovec, M. Rev. Mod. Phys. 1990, 62, 251-341 10.1103/RevModPhys.62.251
58. Zhang, W.; Gomez, E. D.; Milner, S. T. Macromolecules 2014, 47, 6453-6461 10.1021/ma500923r
59. Colby, R. H.; Rubinstein, M. Polymer Physics; Oxford University Press: New York, 2003.
60. Linse, P.; Källrot, N. Macromolecules 2010, 43, 2054-2068 10.1021/ma902338m
61. Wang, Z. L. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1153-1175 10.1021/jp993593c