Understanding the Dispersion and Assembly of Bacterial Cellulose in Organic Solvents

Biomacromolecules

Volumn 17, Issue 5, 2016, Pages 1845-1853

  Ferguson, Auren ^a   Khan, Umar ^a   Walsh, Melissa ^b   Lee, Koon Yang ^b   Bismarck, Alexander ^b,c   Shaffer, Milo S P ^b   Coleman, Jonathan N ^a   Bergin, Shane D ^a  

^a TRINITY COLLEGE DUBLIN   (Ireland)

^b IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF VIENNA   (Austria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BORON CARBIDE; CARBON; CELLULOSE; DENSITY (SPECIFIC GRAVITY); DISPERSIONS; GAS CHROMATOGRAPHY; INTERFACIAL ENERGY; MECHANICAL PROPERTIES; NANOFIBERS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; ORGANIC SOLVENTS; SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN); SOLVENTS; YARN;

BACTERIAL CELLULOSE; INVERSE GAS CHROMATOGRAPHY; LIQUID PHASE; NANO-FIBRILS; NANOFIBRIL; NETWORK STRUCTURES; SURFACE HETEROGENEITIES; VOLUMETRIC DENSITY;

CELLULOSE FILMS;

CELLULOSE; NANOMATERIAL; ORGANIC SOLVENT; SINGLE WALLED NANOTUBE; SOLVENT; CARBON NANOTUBE;

ADSORPTION; ARTICLE; CONCENTRATION (PARAMETERS); DENSITY; DISPERSION; ENERGY; INVERSE GAS CHROMATOGRAPHY; LIQUID; NONHUMAN; PHOTOGRAPHY; PRIORITY JOURNAL; SURFACE PROPERTY; TENSILE STRENGTH; THERMODYNAMICS; YOUNG MODULUS; BACTERIUM; CHEMISTRY; METABOLISM;

BACTERIA; CARBON FIBERS; CELLULOSE; DISPERSIONS; MECHANICAL PROPERTIES; SOLVENTS;

BACTERIA; CELLULOSE; NANOSTRUCTURES; NANOTUBES, CARBON; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84973619426     PISSN: 15257797     EISSN: 15264602     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.biomac.6b00278     Document Type: Article

References (56)

1. Iguchi, M.; Yamanaka, S.; Budhiono, A. J. Mater. Sci. 2000, 35 (2) 261-270 10.1023/A:1004775229149
2. Moon, R. J.; Martini, A.; Nairn, J.; Simonsen, J.; Youngblood, J. Chem. Soc. Rev. 2011, 40 (7) 3941-3994 10.1039/c0cs00108b
3. Tokoh, C.; Takabe, K.; Fujita, M.; Saiki, H. Cellulose 1998, 5 (4) 249-261 10.1023/A:1009211927183
4. Tanpichai, S.; Quero, F.; Nogi, M.; Yano, H.; Young, R. J.; Lindström, T.; Sampson, W. W.; Eichhorn, S. J. Biomacromolecules 2012, 13 (5) 1340-1349 10.1021/bm300042t
5. Eichhorn, S. J.; Dufresne, A.; Aranguren, M.; Marcovich, N. E.; Capadona, J. R.; Rowan, S. J.; Weder, C.; Thielemans, W.; Roman, M.; Renneckar, S.; Gindl, W.; Veigel, S.; Keckes, J.; Yano, H.; Abe, K.; Nogi, M.; Nakagaito, A. N.; Mangalam, A.; Simonsen, J.; Benight, A. S.; Bismarck, A.; Berglund, L. A.; Peijs, T. J. Mater. Sci. 2010, 45 (1) 1-33 10.1007/s10853-009-3874-0
6. Mautner, A.; Lee, K.-Y.; Lahtinen, P.; Hakalahti, M.; Tammelin, T.; Li, K.; Bismarck, A. Chem. Commun. 2014, 50, 5778-5781 10.1039/c4cc00467a
7. Lee, K.-Y.; Buldum, G.; Mantalaris, A.; Bismarck, A. Macromol. Biosci. 2014, 14 (1) 10-32 10.1002/mabi.201300298
8. Schlufter, K.; Schmauder, H.-P.; Dorn, S.; Heinze, T. Macromol. Rapid Commun. 2006, 27 (19) 1670-1676 10.1002/marc.200600463
9. Gama, M.; Gatenholm, P.; Klemm, D. Bacterial Nanocellulose: A Sophisticated Multifunctional Material; CRC Press, 2012.
10. Eichhorn, S. J.; Davies, G. R. Cellulose 2006, 13 (3) 291-307 10.1007/s10570-006-9046-3
11. Ross, P.; Mayer, R.; Benziman, M. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1991, 55 (1) 35-58
12. Parthasarathi, R.; Bellesia, G.; Chundawat, S. P. S.; Dale, B. E.; Langan, P.; Gnanakaran, S. J. Phys. Chem. A 2011, 115 (49) 14191-14202 10.1021/jp203620x
13. Nishiyama, Y.; Johnson, G. P.; French, A. D.; Forsyth, V. T.; Langan, P. Biomacromolecules 2008, 9 (11) 3133-3140 10.1021/bm800726v
14. Cousins, S. K.; Brown, R. M., Jr Polymer 1995, 36 (20) 3885-3888 10.1016/0032-3861(95)99782-P
15. Nishiyama, Y.; Sugiyama, J.; Chanzy, H.; Langan, P. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125 (47) 14300-14306 10.1021/ja037055w
16. Lindman, B.; Karlström, G.; Stigsson, L. J. Mol. Liq. 2010, 156 (1) 76-81 10.1016/j.molliq.2010.04.016
17. Chen, P.; Kim, H. S.; Kwon, S. M.; Yun, Y. S.; Jin, H. J. Curr. Appl. Phys. 2009, 9 (2) e96-e99 10.1016/j.cap.2008.12.038
18. Phisalaphong, M.; Suwanmajo, T.; Sangtherapitikul, P. J. Appl. Polym. Sci. 2008, 107 (1) 292-299 10.1002/app.27118
19. Lu, X.; Shen, X. Carbohydr. Polym. 2011, 86 (1) 239-244 10.1016/j.carbpol.2011.04.042
20. Fischer, S.; Leipner, H.; Thümmler, K.; Brendler, E.; Peters, J. Cellulose 2003, 10 (3) 227-236 10.1023/A:1025128028462
21. Fink, H. P.; Weigel, P.; Purz, H. J.; Ganster, J. Prog. Polym. Sci. 2001, 26 (9) 1473-1524 10.1016/S0079-6700(01)00025-9
22. Gao, Q.; Shen, X.; Lu, X. Carbohydr. Polym. 2011, 83 (3) 1253-1256 10.1016/j.carbpol.2010.09.029
23. Bergin, S. D.; Nicolosi, V.; Streich, P. V.; Giordani, S.; Sun, Z.; Windle, A. H.; Ryan, P.; Niraj, N. P. P.; Zhi-Tao; Wang, T.; Carpenter, L.; Blau, W. J.; Boland, J. J.; Hamilton, J. P.; Coleman, J. N. Adv. Mater. 2008, 20 (10) 1876-1881 10.1002/adma.200702451
24. Coleman, J. N. Adv. Funct. Mater. 2009, 19 (23) 3680-3695 10.1002/adfm.200901640
25. Nicolosi, V.; Vrbanic, D.; Mrzel, A.; McCauley, J.; O'Flaherty, S.; McGuinness, C.; Compagnini, G.; Mihailovic, D.; Blau, W. J.; Coleman, J. N. J. Phys. Chem. B 2005, 109 (15) 7124-7133 10.1021/jp045166r
26. Lee, K.-Y.; Bismarck, A. Cellulose 2012, 19 (3) 891-900 10.1007/s10570-012-9680-x
27. Lee, K.-Y.; Tammelin, T.; Schulfter, K.; Kiiskinen, H.; Samela, J.; Bismarck, A. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4 (8) 4078-4086 10.1021/am300852a
28. Bergin, S. D.; Nicolosi, V.; Streich, P. V.; Giordani, S.; Sun, Z.; Windle, A. H.; Ryan, P.; Niraj, N. P. P.; Wang, Z.-T. T.; Carpenter, L.; Blau, W. J.; Boland, J. J.; Hamilton, J. P.; Coleman, J. N. Adv. Mater. 2008, 20 (10) 1876-1881 10.1002/adma.200702451
29. Hernandez, Y.; Nicolosi, V.; Lotya, M.; Blighe, F. M.; Sun, Z.; De, S.; McGovern, I. T.; Holland, B.; Byrne, M.; Gun'Ko, Y. K.; Boland, J. J.; Niraj, P.; Duesberg, G.; Krishnamurthy, S.; Goodhue, R.; Hutchison, J.; Scardaci, V.; Ferrari, A. C.; Coleman, J. N. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (9) 563-8 10.1038/nnano.2008.215
30. Cunningham, G.; Lotya, M.; Cucinotta, C. S.; Sanvito, S.; Bergin, S. D.; Menzel, R.; Shaffer, M. S. P.; Coleman, J. N. ACS Nano 2012, 6 (4) 3468-3480 10.1021/nn300503e
31. Gilkes, N. R.; Jervis, E.; Henrissat, B.; Tekant, B.; Miller, R. C.; Warren, R. A.; Kilburn, D. G. J. Biol. Chem. 1992, 267 (10) 6743-6749
32. Hildebrand, J. H.; Prausnitz, J. M.; Scott, R. L. Regular and Related Solutions, 1st ed.; Van Nostrand Reinhold Company: New York, 1970; p 228.
33. Wypych, G. Handbook of Solvents 2012, 1 10.1016/B978-1-895198-47-8.50003-5
34. Rubinstein, M.; Colby, R. H. Polymer Physics, 1st ed.; Oxford University Press: Oxford, 2003; p 440.
35. Lyklema, J. Colloids Surf., A 1999, 156 (1-3) 413-421 10.1016/S0927-7757(99)00100-4
36. Hernandez, Y.; Lotya, M.; Rickard, D.; Bergin, S. D.; Coleman, J. N. Langmuir 2010, 26 (5) 3208-3213 10.1021/la903188a
37. Coleman, J. N.; Lotya, M.; O'Neill, A.; Bergin, S. D.; King, P. J.; Khan, U.; Young, K.; Gaucher, A.; De, S.; Smith, R. J.; Shvets, I. V.; Arora, S. K.; Stanton, G.; Kim, H.-Y.; Lee, K.; Kim, G. T.; Duesberg, G. S.; Hallam, T.; Boland, J. J.; Wang, J. J.; Donegan, J. F.; Grunlan, J. C.; Moriarty, G.; Shmeliov, A.; Nicholls, R. J.; Perkins, J. M.; Grieveson, E. M.; Theuwissen, K.; McComb, D. W.; Nellist, P. D.; Nicolosi, V. Science 2011, 331 (6017) 568-571 10.1126/science.1194975
38. Yau, H. C.; Bayazit, M. K.; Steinke, J. H. G.; Shaffer, M. S. P. Chem. Commun. 2015, 51 (93) 16621-16624 10.1039/C5CC06526G
39. Heng, J. Y. Y.; Pearse, D. F.; Thielmann, F.; Lampke, T.; Bismarck, A. Compos. Interfaces 2007, 14 (7-9) 581-604 10.1163/156855407782106492
40. Lavielle, L.; Schultz, J. Langmuir 1991, 7 (5) 978-981 10.1021/la00053a027
41. Parthasarathi, R.; Bellesia, G.; Chundawat, S. P.; Dale, B. E.; Langan, P.; Gnanakaran, S. J. Phys. Chem. A 2011, 115 (49) 14191-202 10.1021/jp203620x
42. Ho, R.; Heng, J. Y. Y. KONA 2013, 30, 164-180 10.14356/kona.2013016
43. Menzel, R.; Bismarck, A.; Shaffer, M. S. P. Carbon 2012, 50 (10) 3416-3421 10.1016/j.carbon.2012.02.094
44. Bailey, R. A.; Persaud, K. C. Anal. Chim. Acta 1998, 363 (2-3) 147-156 10.1016/S0003-2670(98)00084-1
45. Papirer, E.; Brendle, E.; Balard, H.; Vergelati, C. J. Adhes. Sci. Technol. 2000, 14 (3) 321-337 10.1163/156856100742627
46. Lee, K.; Blaker, D.; Murakami, R.; Heng, J. Y. Y.; Bismarck, A. Langmuir 2014, 30, 452-460 10.1021/la4032514
47. Pommet, M.; Juntaro, J.; Heng, J. Y. Y.; Mantalaris, A.; Lee, A. F.; Wilson, K.; Kalinka, G.; Shaffer, M. S. P.; Bismarck, A. Biomacromolecules 2008, 9 (6) 1643-1651 10.1021/bm800169g
48. Ylä-Mäihäniemi, P. P.; Heng, J. Y. Y.; Thielmann, F.; Williams, D. R. Langmuir 2008, 24 (17) 9551-9557 10.1021/la801676n
49. Gindl, W.; Keckes, J. J. Appl. Polym. Sci. 2007, 103 (4) 2703-2708 10.1002/app.25434
50. Retegi, A.; Gabilondo, N.; Pena, C.; Zuluaga, R.; Castro, C.; Ganan, P.; de la Caba, K.; Mondragon, I. Cellulose 2010, 17 (3) 661-669 10.1007/s10570-009-9389-7
51. Yano, H.; Nakahara, S. J. Mater. Sci. 2004, 39 (5) 1635-1638 10.1023/B:JMSC.0000016162.43897.0a
52. Nakagaito, A. N.; Yano, H. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2005, 80 (1) 155-159 10.1007/s00339-003-2225-2
53. Nakagaito, A. N.; Iwamoto, S.; Yano, H. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2005, 80 (1) 93-97 10.1007/s00339-004-2932-3
54. Gibson, L. J.; Ashby, M. F. Cellular Solids: Structure and Properties; Cambridge University Press, 1997.
55. Qiu, L.; Liu, J. Z.; Chang, S. L. Y.; Wu, Y.; Li, D. Nat. Commun. 2012, 3, 1241 10.1038/ncomms2251
56. Blighe, F. M.; Lyons, P. E.; De, S.; Blau, W. J.; Coleman, J. N. Carbon 2008, 46 (1) 41-47 10.1016/j.carbon.2007.10.028