Ambient-Dried Cellulose Nanofibril Aerogel Membranes with High Tensile Strength and Their Use for Aerosol Collection and Templates for Transparent, Flexible Devices

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 42, 2015, Pages 6618-6626

  Toivonen, Matti S ^a   Kaskela, Antti ^a   Rojas, Orlando J ^a   Kauppinen, Esko I ^a   Ikkala, Olli ^a  

^a AALTO UNIVERSITY   (Finland)

Author keywords

aerogel; ambient drying; cellulose nanofibrils; single walled carbon nanotubes; transparent

Indexed keywords

AEROGELS; AEROSOLS; CARBON; CARBON FILMS; CARBON NANOTUBES; CELLULOSE; CONDUCTIVE FILMS; DRYING; ELASTIC MODULI; FILM PREPARATION; FILTRATION; FLEXIBLE ELECTRONICS; GAS PERMEABLE MEMBRANES; MEMBRANES; MICROFILTRATION; NANOFIBERS; NANOTUBES; SEMICONDUCTOR DOPING; TENSILE STRENGTH; YARN;

AEROSOL COLLECTIONS; AMBIENT CONDITIONS; AMBIENT DRYING; CELLULOSE NANOFIBRILS; GAS TRANSPORT PROPERTIES; HIGH-TENSILE STRENGTH; SUPERCRITICAL DRYING; TRANSPARENT;

SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

AEROGELS; CELLULOSE DERIVATIVES; DRYING; TRANSPARENCE;

EID: 84948414688     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201502566     Document Type: Article

References (64)

1. L. W. Hrubesh, J. F. Poco, J. Non. Cryst. Solids 1995, 188, 46.
2. L. W. Hrubesh, J. Non. Cryst. Solids 1998, 225, 335.
3. A. C. Pierre, G. M. Pajonk, Chem. Rev. 2002, 102, 4243.
4. D. Zhang, L. Shi, J. Fang, K. Dai, X. Li, Mater. Chem. Phys. 2006, 97, 415.
5. X. Gui, J. Wei, K. Wang, A. Cao, H. Zhu, Y. Jia, Q. Shu, D. Wu, Adv. Mater. 2010, 22, 617.
6. S. B. Riffat, G. Qiu, Int. J. Low Carbon Technol. 2012, 8, 1.
7. S. N. Schiffres, K. H. Kim, L. Hu, A. J. H. McGaughey, M. F. Islam, J. A. Malen, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 5251.
8. Z. Sui, Q. Meng, X. Zhang, R. Ma, B. Cao, J. Mater. Chem. 2012, 22, 8767.
9. Z. Xu, Y. Zhang, P. Li, C. Gao, ACS Nano 2012, 6, 7103.
10. N. Gaponik, A.-K. Herrmann, A. Eychmüller, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 8.
11. C. Tan, B. M. Fung, J. K. Newman, C. Vu, Adv. Mater. 2001, 13, 644.
12. M. B. Bryning, D. E. Milkie, M. F. Islam, L. A. Hough, J. M. Kikkawa, A. G. Yodh, Adv. Mater. 2007, 19, 661.
13. M. Pääkkö, J. Vapaavuori, R. Silvennoinen, H. Kosonen, M. Ankerfors, T. Lindström, L. A. Berglund, O. Ikkala, Soft Matter 2008, 4, 2492.
14. R. T. Olsson, M. A. S. Azizi Samir, G. Salazar-Alvarez, L. Belova, V. Ström, L. A. Berglund, O. Ikkala, J. Nogués, U. W. Gedde, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 584.
15. J. Zou, J. Liu, A. S. Karakoti, A. Kumar, D. Joung, Q. Li, S. I. Khondaker, S. Seal, L. Zhai, ACS Nano 2010, 4, 7293.
16. J. T. Korhonen, P. Hiekkataipale, J. Malm, M. Karppinen, O. Ikkala, R. H. A. Ras, ACS Nano 2011, 5, 1967.
17. H. Jin, M. Kettunen, A. Laiho, H. Pynnönen, J. Paltakari, A. Marmur, O. Ikkala, R. H. A. Ras, Langmuir 2011, 27, 1930.
18. K. H. Kim, M. Vural, M. F. Islam, Adv. Mater. 2011, 23, 2865.
19. Y. Fang, F. Jiang, H. Liu, X. Wu, Y. Lu, RSC Adv. 2012, 2, 6562.
20. N. Hüsing, U. Schubert, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 22.
21. N. Leventis, C. Sotiriou-Leventis, G. Zhang, A.-M. M. Rawashdeh, Nano Lett. 2002, 2, 957.
22. S. Mulik, C. Sotiriou-Leventis, G. Churu, H. Lu, N. Leventis, Chem. Mater. 2008, 20, 5035.
23. D. J. Boday, P. Y. Keng, B. Muriithi, J. Pyun, D. A. Loy, J. Mater. Chem. 2010, 20, 6863.
24. H. Maleki, L. Durães, A. Portugal, Microporous Mesoporous Mater. 2014, 197, 116.
25. H. Sehaqui, Q. Zhou, L. A. Berglund, Compos. Sci. Technol. 2011, 71, 1593.
26. H. Sehaqui, Q. Zhou, O. Ikkala, L. A. Berglund, Biomacromolecules 2011, 12, 3638.
27. H. Sehaqui, S. Morimune, T. Nishino, L. A. Berglund, Biomacromolecules 2012, 13, 3661.
28. Y. Kobayashi, T. Saito, A. Isogai, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10394.
29. S. Bandi, M. Bell, D. A. Schiraldi, Macromolecules 2005, 38, 9216.
30. E. M. Arndt, M. D. Gawryla, D. A. Schiraldi, J. Mater. Chem. 2007, 17, 3525.
31. K. Finlay, M. D. Gawryla, D. A. Schiraldi, Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 615.
32. M. D. Gawryla, O. van den Berg, C. Weder, D. A. Schiraldi, J. Mater. Chem. 2009, 19, 2118.
33. M. A. Worsley, P. J. Pauzauskie, S. O. Kucheyev, J. M. Zaug, A. V. Hamza, J. H. Satcher, T. F. Baumann, Acta Mater. 2009, 57, 5131.
34. X. Gui, A. Cao, J. Wei, H. Li, Y. Jia, Z. Li, L. Fan, K. Wang, H. Zhu, D. Wu, ACS Nano 2010, 4, 2320.
35. K. H. Kim, Y. Oh, M. F. Islam, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 562.
36. C. Zhu, T. Y.-J. Han, E. B. Duoss, A. M. Golobic, J. D. Kuntz, C. M. Spadaccini, M. A. Worsley, Nat. Commun. 2015, 6, 6962.
37. S. S. Prakash, C. J. Brinker, A. J. Hurd, S. M. Rao, Nature 1995, 374, 439.
38. J. Fricke, Nature 1995, 374, 409.
39. P. R. Aravind, P. Shajesh, G. D. Soraru, K. G. K. Warrier, J. Solgel Sci. Technol. 2010, 54, 105.
40. R. D. Perlack, L. L. Wright, A. F. Turhollow, R. L. Graham, B. J. Stokes, D. C. Erbach, Biomass as Feedstock for A Bioenergy and Bioproducts Industry: The Technical Feasibility of a Billion-Ton Annual Supply, Technical Report of the U.S. Department of Commerce, Springfield, MA, USA 2005.
41. R. J. Moon, A. Martini, J. Nairn, J. Simonsen, J. Youngblood, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3941.
42. S. Tanpichai, F. Quero, M. Nogi, H. Yano, R. J. Young, T. Lindström, W. W. Sampson, S. J. Eichhorn, Biomacromolecules 2012, 13, 1340.
43. T. Saito, R. Kuramae, J. Wohlert, L. A. Berglund, A. Isogai, Biomacromolecules 2013, 14, 248.
44. N. Lin, A. Dufresne, Eur. Polym. J. 2014, 59, 302.
45. M. Henriksson, L. A. Berglund, P. Isaksson, T. Lindström, T. Nishino, Biomacromolecules 2008, 9, 1579.
46. Z. Wu, Z. Chen, X. Du, J. M. Logan, J. Sippel, M. Nikolou, K. Kamaras, J. R. Reynolds, D. B. Tanner, A. F. Hebard, A. G. Rinzler, Science 2004, 305, 1273.
47. M. Kaempgen, G. S. Duesberg, S. Roth, Appl. Surf. Sci. 2005, 252, 425.
48. A. G. Nasibulin, D. P. Brown, P. Queipo, D. Gonzalez, H. Jiang, E. I. Kauppinen, Chem. Phys. Lett. 2006, 417, 179.
49. Y. Zhou, L. Hu, G. Grüner, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 123109.
50. A. Kaskela, A. G. Nasibulin, M. Y. Timmermans, B. Aitchison, A. Papadimitratos, Y. Tian, Z. Zhu, H. Jiang, D. P. Brown, A. Zakhidov, E. I. Kauppinen, Nano Lett. 2010, 10, 4349.
51. D.-M. Sun, M. Y. Timmermans, A. Kaskela, A. G. Nasibulin, S. Kishimoto, T. Mizutani, E. I. Kauppinen, Y. Ohno, Nat. Commun. 2013, 4, 2302.
52. J. T. Hong, D. J. Park, J. H. Yim, J. K. Park, J.-Y. Park, S. Lee, Y. H. Ahn, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3950.
53. N. Fukaya, D. Y. Kim, S. Kishimoto, S. Noda, Y. Ohno, ACS Nano 2014, 8, 3285.
54. A. G. Nasibulin, A. Kaskela, K. Mustonen, A. S. Anisimov, V. Ruiz, S. Kivistö, S. Rackauskas, M. Y. Timmermans, M. Pudas, B. Aitchison, M. Kauppinen, D. P. Brown, O. G. Okhotnikov, E. I. Kauppinen, ACS Nano 2011, 5, 3214.
55. M. Bhattacharya, M. M. Malinen, P. Lauren, Y.-R. Lou, S. W. Kuisma, L. Kanninen, M. Lille, A. Corlu, C. GuGuen-Guillouzo, O. Ikkala, A. Laukkanen, A. Urtti, M. Yliperttula, J. Control. Release 2012, 164, 291.
56. L. Xu, S. R. Gutbrod, A. P. Bonifas, Y. Su, M. S. Sulkin, N. Lu, H.-J. Chung, K.-I. Jang, Z. Liu, M. Ying, C. Lu, R. C. Webb, J.-S. Kim, J. I. Laughner, H. Cheng, Y. Liu, A. Ameen, J.-W. Jeong, G.-T. Kim, Y. Huang, I. R. Efimov, J. A. Rogers, Nat. Commun. 2014, 5, 3329.
57. Y.-R. Lou, L. Kanninen, T. Kuisma, J. Niklander, L. A. Noon, D. Burks, A. Urtti, M. Yliperttula, Stem Cells Dev. 2014, 23, 380.
58. M. S. Toivonen, S. Kurki-Suonio, F. H. Schacher, S. Hietala, O. J. Rojas, O. Ikkala, Biomacromolecules 2015, 16, 1062.
59. J. Prasek, J. Drbohlavova, J. Chomoucka, J. Hubalek, O. Jasek, V. Adam, R. Kizek, J. Mater. Chem. 2011, 21, 15872.
60. H. Koga, M. Nogi, N. Komoda, T. T. Nge, T. Sugahara, K. Suganuma, NPG Asia Mater. 2014, 6, e93.
61. L. Cai, J. Li, P. Luan, H. Dong, D. Zhao, Q. Zhang, X. Zhang, M. Tu, Q. Zeng, W. Zhou, S. Xie, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 5238.
62. S. Brunauer, P. H. Emmett, E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 1938, 60, 309.
63. E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. P. Halenda, J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 373.
64. S. M. Kim, K. K. Kim, Y. W. Jo, M. H. Park, S. J. Chae, D. L. Duong, C. W. Yang, J. Kong, Y. H. Lee, ACS Nano 2011, 5, 1236.