Photoluminescence from Liquid-Exfoliated WS2 Monomers in Poly(Vinyl Alcohol) Polymer Composites

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 7, 2016, Pages 1028-1039

  Vega Mayoral, Victor ^a   Backes, Claudia ^b   Hanlon, Damien ^b   Khan, Umar ^b   Gholamvand, Zahra ^b   O'Brien, Maria ^b   Duesberg, Georg S ^b   Gadermaier, Christoph ^a   Coleman, Jonathan N ^b  

^a JO EF STEFAN INSTITUTE   (Slovenia)

^b TRINITY COLLEGE DUBLIN   (Ireland)

Author keywords

composites; layered materials; liquid exfoliation; polymer stabilization; transition metal dichalcogenides

Indexed keywords

COMPOSITE MATERIALS; DRYING; ION BEAMS; LIQUIDS; MONOLAYERS; NANOSHEETS; PHOTOLUMINESCENCE; PHOTOLUMINESCENCE SPECTROSCOPY; SOLUTIONS; TRANSITION METALS;

COMPOSITE FORMATION; LAYERED MATERIAL; LIQUID EXFOLIATIONS; POLY (VINYL ALCOHOL) (PVA); POLYMER CONCENTRATIONS; POLYMER STABILIZATION; PROCESSING CONDITION; TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES;

POLYVINYL ALCOHOLS;

EID: 84960452386     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201503863     Document Type: Article

References (72)

1. a) M. Chhowalla, H. S. Shin, G. Eda, L.-J. Li, K. P. Loh, H. Zhang, Nat. Chem. 2013, 5, 263;
2. b) A. K. Geim, I. V. Grigorieva, Nature 2013, 499, 419;
3. c) Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699;
4. d) K. S. Novoselov, V. I. Fal'ko, L. Colombo, P. R. Gellert, M. G. Schwab, K. Kim, Nature 2012, 490, 192.
5. V. Nicolosi, M. Chhowalla, M. G. Kanatzidis, M. S. Strano, J. N. Coleman, Science 2013, 340, 1420.
6. a) Y. Kojima, A. Usuki, M. Kawasumi, A. Okada, Y. Fukushima, T. Kurauchi, O. Kamigaito, J. Mater. Res. 1993, 8, 1185;
7. b) S. Pavlidou, C. D. Papaspyrides, Pr. Pol. Sci. 2008, 33, 1119.
8. a) X. Huang, X. Qi, F. Boey, H. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 666;
9. b) H. Kim, A. A. Abdala, C. W. Macosko, Macromolecular 2010, 43, 6515.
10. R. J. Young, I. A. Kinloch, L. Gong, K. S. Novoselov, Comp. Sci.Techn. 2012, 72, 1459.
11. a) T. Hasan, Z. Sun, F. Wang, F. Bonaccorso, P. H. Tan, A. G. Rozhin, A. C. Ferrari, Adva. Mater. 2009, 21, 3874;
12. b) Z. Sun, T. Hasan, F. Torrisi, D. Popa, G. Privitera, F. Wang, F. Bonaccorso, D. M. Basko, A. C. Ferrari, Acs Nano 2010, 4, 803;
13. c) M. Zhang, E. J. R. Kelleher, F. Torrisi, Z. Sun, T. Hasan, D. Popa, F. Wang, A. C. Ferrari, S. V. Popov, J. R. Taylor, Opt. Express 2012, 20, 25077.
14. O. Eksik, J. Gao, S. A. Shojaee, A. Thomas, P. Chow, S. F. Bartolucci, D. A. Lucca, N. Koratkar, ACS Nano 2014, 8, 5282.
15. C. Y. Zhi, Y. Bando, C. C. Tang, H. Kuwahara, D. Golberg, Adv. Mater. 2009, 21, 2889.
16. A. Sorrentino, C. Altavilla, M. Merola, A. Senatore, P. Ciambelli, S. Iannace, Pol. Comp. 2015, 36, 1124;
17. K. Zhou, S. Jiang, C. Bao, L. Song, B. Wang, G. Tang, Y. Hu, Z. Gui, RSC Adv. 2012, 2, 11695.
18. F. Xiaoming, K. Farhad, R. Vahid, S. Mariyappan, L. Masoud, J. Jacek, W. C. Robert, T. Eugene, P. Balaji, Nanotechnology 2015, 26, 261001.
19. a) Y. Huang, Z. Luo, Y. Li, M. Zhong, B. Xu, K. Che, H. Xu, Z. Cai, J. Peng, J. Weng, Opt. Express 2014, 22, 25258;
20. b) Z. Luo, Y. Huang, M. Zhong, Y. Li, J. Wu, B. Xu, H. Xu, Z. Cai, J. Peng, J. Weng, J. Lightwave Technol. 2014, 32, 4077;
21. c) R. I. Woodward, E. J. R. Kelleher, R. C. T. Howe, G. Hu, F. Torrisi, T. Hasan, S. V. Popov, J. R. Taylor, Opt. Express 2014, 22, 31113;
22. d) M. Zhang, R. T. Howe, R. Woodward, E. R. Kelleher, F. Torrisi, G. Hu, S. Popov, J. R. Taylor, T. Hasan, Nano Res. 2015, 8, 1522;
23. e) Z. Q. Luo, Y. Y. Li, M. Zhong, Y. Z. Huang, X. J. Wan, J. Peng, J. Weng, Photonics Res. 2015, 3, A79.
24. Y. Hernandez, V. Nicolosi, M. Lotya, F. M. Blighe, Z. Sun, S. De, I. T. McGovern, B. Holland, M. Byrne, Y. K. Gun'Ko, J. J. Boland, P. Niraj, G. Duesberg, S. Krishnamurthy, R. Goodhue, J. Hutchison, V. Scardaci, A. C. Ferrari, J. N. Coleman, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 563.
25. J. N. Coleman, M. Lotya, A. O'Neill, S. D. Bergin, P. J. King, U. Khan, K. Young, A. Gaucher, S. De, R. J. Smith, I. V. Shvets, S. K. Arora, G. Stanton, H.-Y. Kim, K. Lee, G. T. Kim, G. S. Duesberg, T. Hallam, J. J. Boland, J. J. Wang, J. F. Donegan, J. C. Grunlan, G. Moriarty, A. Shmeliov, R. J. Nicholls, J. M. Perkins, E. M. Grieveson, K. Theuwissen, D. W. McComb, P. D. Nellist, V. Nicolosi, Science 2011, 331, 568.
26. E. Varrla, C. Backes, K. R. Paton, A. Harvey, Z. Gholamvand, J. McCauley, J. N. Coleman, Chem. Mater. 2015, 27, 1129.
27. K. R. Paton, E. Varrla, C. Backes, R. J. Smith, U. Khan, A. O'Neill, C. Boland, M. Lotya, O. M. Istrate, P. King, T. Higgins, S. Barwich, P. May, P. Puczkarski, I. Ahmed, M. Moebius, H. Pettersson, E. Long, J. Coelho, S. E. O'Brien, E. K. McGuire, B. M. Sanchez, G. S. Duesberg, N. McEvoy, T. J. Pennycook, C. Downing, A. Crossley, V. Nicolosi, J. N. Coleman, Nat. Mater. 2014, 13, 624.
28. a) T. J. Nacken, C. Damm, J. Walter, A. Ruger, W. Peukert, RSC Adv. 2015, 5, 57328;
29. b) M. Lotya, Y. Hernandez, P. J. King, R. J. Smith, V. Nicolosi, L. S. Karlsson, F. M. Blighe, S. De, Z. M. Wang, I. T. McGovern, G. S. Duesberg, J. N. Coleman, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3611;
30. c) Y. T. Liang, M. C. Hersam, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17661;
31. d) A. B. Bourlinos, V. Georgakilas, R. Zboril, T. A. Steriotis, A. K. Stubos, Small 2009, 5, 1841.
32. a) K. G. Zhou, N. N. Mao, H. X. Wang, Y. Peng, H. L. Zhang, Angew. Ch.-Int. Ed. 2011, 50, 10839;
33. b) G. S. Bang, K. W. Nam, J. Y. Kim, J. Shin, J. W. Choi, S. Y. Choi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 7084.
34. a) M. Alsaif, S. Balendhran, M. R. Field, K. Latham, W. Wlodarski, J. Z. Ou, K. Kalantar-Zadeh, Sens. Actuator B-Chem. 2014, 192, 196;
35. b) D. Hanlon, C. Backes, T. M. Higgins, M. Hughes, A. O'Neill, P. King, N. McEvoy, G. S. Duesberg, B. Mendoza Sanchez, H. Pettersson, V. Nicolosi, J. N. Coleman, Chem. Mater. 2014, 26, 1751.
36. a) P. Yasaei, B. Kumar, T. Foroozan, C. Wang, M. Asadi, D. Tuschel, J. E. Indacochea, R. F. Klie, A. Salehi-Khojin, Adv. Mater. 2015, 27, 1887;
37. b) Vishnu Sresht, Agilio A. H. Padua, Blankschtein, ACS Nano 2015, 9, 8255;
38. c) J. Kang, J. D. Wood, S. A. Wells, J.-H. Lee, X. Liu, K.-S. Chen, M. C. Hersam, ACS Nano 2015, 9, 3596;
39. d) J. R. Brent, N. Savjani, E. A. Lewis, S. J. Haigh, D. J. Lewis, P. O'Brien, Chem. Commun. 2014, 50, 13338.
40. D. Hanlon, C. Backes, E. Doherty, C. S. Cucinotta, N. C. Berner, C. Boland, K. Lee, P. Lynch, Z. Gholamvand, A. Harvey, S. Zhang, K. Wang, G. Moynihan, A. Pokle, Q. M. Ramasse, N. McEvoy, W. J. Blau, J. Wang, G. Abellan, F. Hauke, A. Hirsch, S. Sanvito, D. D. O'Regan, G. S. Duesberg, V. Nicolosi, J. N. Coleman, Nat. Commun. 2015, 6, 8563.
41. M. Naguib, O. Mashtalir, J. Carle, V. Presser, J. Lu, L. Hultman, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum, ACS Nano 2012, 6, 1322.
42. A. Harvey, C. Backes, Z. Gholamvand, D. Hanlon, D. McAteer, H. C. Nerl, E. McGuire, A. Seral-Ascaso, Q. M. Ramasse, N. McEvoy, S. Winters, N. C. Berner, D. McCloskey, J. Donegan, G. Duesberg, V. Nicolosi, J. N. Coleman, Chem. Mater. 2015, 27, 3483.
43. C. Backes, R. J. Smith, N. McEvoy, N. C. Berner, D. McCloskey, H. C. Nerl, A. O'Neill, P. J. King, T. Higgins, D. Hanlon, N. Scheuschner, J. Maultzsch, L. Houben, G. S. Duesberg, J. F. Donegan, V. Nicolosi, J. N. Coleman, Nat. Commun. 2014, 5, 4576.
44. T. M. Higgins, D. McAteer, J. C. M. Coelho, B. M. Sanchez, Z. Gholamvand, G. Moriarty, N. McEvoy, N. C. Berner, G. S. Duesberg, V. Nicolosi, J. N. Coleman, ACS Nano 2014, 8, 9567.
45. U. Khan, P. May, A. O'Neill, A. P. Bell, E. Boussac, A. Martin, J. Semple, J. N. Coleman, Nanoscale 2013, 5, 581.
46. P. May, U. Khan, A. O'Neill, J. N. Coleman, J. Mater. Chem. 2012, 22, 1278.
47. A. B. Bourlinos, V. Georgakilas, R. Zboril, T. A. Steriotis, A. K. Stubos, C. Trapalis, Solid State Commun. 2009, 149, 2172.
48. P. May, U. Khan, J. M. Hughes, J. N. Coleman, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 11393.
49. J. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, San Diego, CA, USA 1991.
50. S. Xie, O. M. Istrate, P. May, S. Barwich, A. P. Bell, U. Khana, J. N. Coleman, Nanoscale 2015, 7, 4443.
51. O. M. Istrate, K. R. Paton, U. Khan, A. O'Neill, A. P. Bell, J. N. Coleman, Carbon 2014, 78, 243.
52. U. Khan, A. O'Neill, H. Porwal, P. May, K. Nawaz, J. N. Coleman, Carbon 2012, 50, 470.
53. W. Zhao, Z. Ghorannevis, L. Chu, M. Toh, C. Kloc, P.-H. Tan, G. Eda, ACS Nano 2012, 7, 791.
54. a) A. Berkdemir, H. R. Gutierrez, A. R. Botello-Mendez, N. Perea-Lopez, A. L. Elias, C.-I. Chia, B. Wang, V. H. Crespi, F. Lopez-Urias, J.-C. Charlier, H. Terrones, M. Terrones, Sci. Rep. 2013, 3;
55. b) X. Zhang, X.-F. Qiao, W. Shi, J.-B. Wu, D.-S. Jiang, P.-H. Tan, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2757.
56. T. M, D. J. Late, ACS Appl. Mater. Inter. 2013, 6, 1158.
57. H. Terrones, E. D. Corro, S. Feng, J. M. Poumirol, D. Rhodes, D. Smirnov, N. R. Pradhan, Z. Lin, M. A. T. Nguyen, A. L. Elias, T. E. Mallouk, L. Balicas, M. A. Pimenta, M. Terrones, Sci. Rep. 2014, 4.
58. H. R. Gutiérrez, N. Perea-Lõpez, A. L. Elías, A. Berkdemir, B. Wang, R. Lv, F. Lõpez-Urías, V. H. Crespi, H. Terrones, M. Terrones, Nano Lett. 2012, 13, 3447.
59. E. Varrla, C. Backes, K. R. Paton, A. Harvey, Z. Gholamvand, J. McCauley, J. N. Coleman, Chem. Mater. 2015, 27, 1129.
60. M. Buzaglo, M. Shtein, S. Kober, R. Lovrincic, A. Vilan, O. Regev, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 4428.
61. Y. Lin, X. Ling, L. Yu, S. Huang, A. L. Hsu, Y.-H. Lee, J. Kong, M. S. Dresselhaus, T. Palacios, Nano Lett. 2014, 14, 5569.
62. K. F. Mak, K. He, C. Lee, G. H. Lee, J. Hone, T. F. Heinz, J. Shan, Nat. Mater. 2013, 12, 207.
63. a) K. F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 136805/1;
64. b) J. S. Ross, S. Wu, H. Yu, N. J. Ghimire, A. M. Jones, G. Aivazian, J. Yan, D. G. Mandrus, D. Xiao, W. Yao, X. Xu, Nat. Commun. 2013, 4, 1474.
65. S. Mouri, Y. Miyauchi, K. Matsuda, Nano Lett. 2013, 13, 5944.
66. M. Rubinstein, R. H. Colby, Polymer Physics, Oxford University Press, Oxford, UK 2003.
67. N. Peimyoo, W. Yang, J. Shang, X. Shen, Y. Wang, T. Yu, ACS Nano 2014, 8, 11320.
68. H. Qiu, T. Xu, Z. Wang, W. Ren, H. Nan, Z. Ni, Q. Chen, S. Yuan, F. Miao, F. Song, G. Long, Y. Shi, L. Sun, J. Wang, X. Wang, Nat. Commun. 2013, 4.
69. X. M. Zhang, L. Zhang, X. Y. He, J. T. Wu, Prog. Chem. 2014, 26, 1832.
70. C. Teng, Y. Gao, X. Wang, W. Jiang, C. Zhang, R. Wang, D. Zhou, G. Xue, Macromolecular 2012, 45, 6648.
71. D. Mao, Y. Wang, C. Ma, L. Han, B. Jiang, X. Gan, S. Hua, W. Zhang, T. Mei, J. Zhao, Sci. Rep. 2015, 5, 7965.
72. M. O'Brien, N. McEvoy, T. Hallam, H.-Y. Kim, N. C. Berner, D. Hanlon, K. Lee, J. N. Coleman, G. S. Duesberg, Sci. Rep. 2014, 4, 7374.