Liquid-phase exfoliated graphene: Functionalization, characterization, and applications

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 5, Issue 1, 2014, Pages 2328-2338

  Quintana, Mildred ^a   Tapia, Jesús Iván ^a   Prato, Maurizio ^b  

^a UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ   (Mexico)

^b UNIVERSITY OF TRIESTE   (Italy)

Author keywords

Applications; Dispersions; Graphene; Organic functionalization; Ultrasonication

Indexed keywords

APPLICATIONS; DISPERSION (WAVES); DISPERSIONS; FUNCTIONAL MATERIALS; GRAPHITE;

CHEMICAL STRATEGY; EXFOLIATED GRAPHENE; FUNCTIONALIZATIONS; GRAPHENE DISPERSIONS; GRAPHENE SHEETS; ORGANIC CHEMISTRY; ORGANIC FUNCTIONALIZATION; ULTRA-SONICATION;

GRAPHENE;

EID: 84987642728     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.5.242     Document Type: Review

References (46)

1. Soldano, C.; Mahmood, A.; Dujardin, E. Carbon 2010, 48, 2127-2150. doi:10.1016/j.carbon.2010.01.058
2. Novoselov, K.S.; Geim, A.K.; Morozov, S.V.; Jiang, D.; Katsnelson, M.I.; Grigorieva, V.; Dubonos, S.V.; Firsov, A.A. Nature 2005, 408, 197-200. doi:10.1038/nature04233
3. Reina, A.; Jia, X.; Ho, J.; Nezich, D.; Son, H.; Bulovic, V.; Dresselhaus, M.S.; Kong, J. Nano Lett. 2009, 9, 30-35. doi:10.1021/nl801827v
4. Lee, J.-H.; Lee, E.K.; Joo, W.-J.; Jang, Y.; Kim, B.S.; Lim, J.Y.; Choi, S.-H.; Ahn, S.J.; Ahn, J.R.; Park, M.-H.; Yang, C.-W.; Choi, B.L.; Hwang, S.-W.; Whang, D. Science 2014, 344, 286-289. doi:10.1126/science.1252268
5. Ryu, J.; Kim, Y.; Won, D.; Kim, N.; Park, J.S.; Lee, E.-K.; Cho, D.; Cho, S.-P.; Kim, S.J.; Ryu, G.H.; Shin, H.-A.-S.; Lee, Z.; Hong, B.H.; Cho, S. ACS Nano 2014, 8, 950-956. doi:10.1021/nn405754d
6. Park, S.; Ruoff, R.S. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 217-224. doi:10.1038/nnano.2009.58
7. Dreyer, D.R.; Park, S.; Bielawski, C.W.; Ruoff, R.S. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228-240. doi:10.1039/b917103g
8. Coleman, J.N. Acc. Chem. Res. 2012, 46, 14-33. doi:10.1021/ar300009f
9. Quintana, M.; Grzelczak, M.; Spyrou, K.; Kooi, B.; Bals, S.; Van Tendeloo, G.; Rudolf, P.; Prato, M. Chem. Commun. 2012, 48, 12159-12161. doi:10.1039/c2cc35298b
10. Xu, H.; Suslick, K.S.J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9148-9151. doi:10.1021/ja200883z
11. Vélez, G.Y.; Encinas, A.; Quintana, M. Immobilization of Metal and Metal Oxide Nanoparticles on Graphene. In Functionalization of Graphene; Georgakilas, V., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2014; pp 219-254. doi:10.1002/9783527672790.ch8
12. Stankovich, S.; Dikin, D.A.; Piner, R.D.; Kohlhaas, K.A.; Kleinhammes, A.; Jia, Y.; Wu, Y.; Nguyen, S.T.; Ruoff, R.S. Carbon 2007, 45, 1558-1565. doi:10.1016/j.carbon.2007.02.034
13. Vallés, C.; Drummond, C.; Saadaoui, H.; Furtado, C.A.; He, M.; Roubeau, O.; Ortolani, L.; Monthioux, M.; Pénicaud, A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15802-15804. doi:10.1021/ja808001a
14. Hardacre, C.; Holbrey, J.D.; Nieuwenhuyzen, M.; Youngs, T.G.A. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1146-1155. doi:10.1021/ar700068x
15. Martínez, R.C.; Iverson, B.L. Chem. Sci. 2012, 3, 2191-2201. doi:10.1039/c2sc20045g
16. León, V.; Quintana, M.; Herrero, M.A.; Fierro, J.L.G.; de la Hoz, A.; Prato, M.; Vázquez, E. Chem. Commun. 2011, 47, 10936-10938. doi:10.1039/c1cc14595a
17. León, V.; Rodríguez, A.M.; Prieto, P.; Prato, M.; Vázquez, E. ACS Nano 2014, 8, 563-571. doi:10.1021/nn405148t
18. Liu, C.; Hu, G.; Gao, H.J. Supercrit. Fluids 2012, 63, 99-104. doi:10.1016/j.supflu.2012.01.002
19. Suslick, K.S.; Hyeon, T.; Fang, M. Chem. Mater. 1996, 8, 2172-2179. doi:10.1021/cm960056l
20. Tapia, J.I.; Quintana, M. Chemical Manipulation of Graphene in Dispersions. In Handbook of Carbon Nano Materials; D'Souza, F.; Kadish, K.M., Eds.; World Scientific Series on Carbon Nanoscience:, Vol. 5, 6; World Scientific, 2014; pp 185-217. doi:10.1142/9789814566704_0003
21. Hernandez, Y.; Nicolsi, V.; Loyta, 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.; Krishnamurty, S.; Goodhue, R.; Hutchinson, J.; Scardaci, V.; Ferrari, A.C.; Coleman, J.N. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 563-568. doi:10.1038/nnano.2008.215
22. Quintana, M.; Vazquez, E.; Prato, M. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 138-148. doi:10.1021/ar300138e
23. Giordani, S.; Bergin, S.D.; Nicolosi, V.; Lebedkin, S.; Kappes, M.M.; Blau, W.J.; Coleman, J.N.J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15708-15718. doi:10.1021/jp0626216
24. Furtado, C.A.; Kim, U.J.; Gutierrez, H.R.; Pan, L.; Dickey, E.C.; Eklud, P.C.J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6095-6105. doi:10.1021/ja039588a
25. Landi, B.J.; Ruf, H.J.; Worman, J.J.; Raffaelle, R.P. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17089-17095. doi:10.1021/jp047521j
26. ONeil, A.; Khan, U.; Nirmalraj, P.N.; Boland, J.; Coleman, J.N. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 5422-5428.
27. Lotya, M.; King, P.J.; Khan, U.; De, S.; Coleman, J.N. ACS Nano 2010, 4, 3155-3162. doi:10.1021/nn1005304
28. Smith, R.J.; Loyta, M.; Coleman, J.N. New J. Phys. 2010, 12, 125008. doi:10.1088/1367-2630/12/12/125008
29. Chuvilin, A.; Kaiser, U.; Bichoutskaia, E.; Besley, N.A.; Khlobystov, A.N. Nat. Chem. 2010, 2, 450-453. doi:10.1038/nchem.644
30. Quintana, M.; Grzelczak, M.; Spyrou, K.; Calvaresi, M.; Bals, S.; Kooi, B.; VanTendeloo, G.; Rudolf, P.; Zerbeto, F.; Prato, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13310-13315. doi:10.1021/ja303131j
31. Calvaresi, M.; Quintana, M.; Rudolf, P.; Zerbetto, F.; Prato, M. ChemPhysChem 2013, 14, 3447-3453. doi:10.1002/cphc.201300337
32. Sofo, J.O.; Chaudhari, A.S.; Barber, G.D. Phys. Rev. B 2007, 75, 153401 doi:10.1103/PhysRevB.75.153401
33. Sharma, R.; Baik, J.H.; Perera, J.C.; Strano, M.S. Nano Lett. 2010, 10, 398-405. doi:10.1021/nl902741x
34. Quintana, M.; Spyrou, K.; Grzelczak, M.; Browne, W.R.; Rudolf, P.; Prato, M. ACS Nano 2010, 4, 3527-3533. doi:10.1021/nn100883p
35. Loh, K.P.; Bao, Q.; Ang, P.K.; Yang, J.J. Mater. Chem. 2010, 2, 2277-2289. doi:10.1039/b920539j
36. Denis, P.A.; Iribarne, F. Chem. Phys. Lett. 2012, 550, 111-117. doi:10.1016/j.cplett.2012.08.062
37. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A.V. ACS Nano 2011, 5, 26-41. doi:10.1021/nn102598m
38. Rodríguez-Pérez, L.; Herranz, M.A.; Martín, N. Chem. Commun. 2013, 49, 3721-3735. doi:10.1039/c3cc38950b
39. Georgakilas, V.; Otyepka, M.; Bourlinos, A.B.; Chandra, V.; Kemp, C.; Hobza, P.; Pavel, H.; Zboril, R.; Kim, K.S. Chem. Rev. 2012, 112, 6156-6214. doi:10.1021/cr3000412
40. Georgakilas, V.; Bourlinos, A.B.; Gournis, D.; Tsoufis, T.; Trapalis, C.; Alonso, A.M.; Prato, M.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8733. doi:10.1021/ja8002952
41. Quintana, M.; Grzelczak, M.; Prato, M. Phys. Status Solidi B 2010, 247, 2645-2648. doi:10.1002/pssb.201000310
42. Quintana, M.; Montellano, A.; del Rio-Castillo, A.E.; Van Tendeloo, G.; Bittencourt, C.; Prato, M. Chem. Commun. 2011, 47, 9330-9332. doi:10.1039/c1cc13254g
43. Quintana, M.; Montellano López, A.; Rapino, S.; Toma, F.M.; Iurlo, M.; Carraro, M.; Sartorel, A.; Maccato, C.; Ke, X.; Bittencourt, C.; Da Ros, T.; Van Tendeloo, G.; Marcaccio, M.; Paolucci, F.; Prato, M.; Bonchio, M. ACS Nano 2013, 7, 811-817. doi:10.1021/nn305313q
44. Chua, C.K.; Pumera, M. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3222-3233. doi:10.1039/c2cs35474h
45. Hadad, C.; Ke, X.; Carraro, M.; Sartorel, A.; Bittencourt, C.; Van Tendeloo, G.; Bonchio, M.; Quintana, M.; Prato, M. Chem. Commun. 2014, 50, 885-887. doi:10.1039/c3cc47056c
46. Ke, X.; Turner, S.; Quintana, M.; Hadad, C.; Montellano-López, A.; Carraro, M.; Sartorel, A.; Bonchio, M.; Prato, M.; Bittencourt, C.; Van Tendeloo, G. Small 2013, 9, 3922-3927. doi:10.1002/smll.201300378