The Impact of Carbon Nanotube Length and Diameter on their Global Alignment by Dead-End Filtration.
1D crystals
aligned nanomaterials
membranes
polarizers
thin films
zeta potential
Journal
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338
Informations de publication
Date de publication:
Mar 2023
Mar 2023
Historique:
revised:
06
12
2022
received:
03
11
2022
pubmed:
23
12
2022
medline:
23
12
2022
entrez:
22
12
2022
Statut:
ppublish
Résumé
Dead-end filtration has proven to effectively prepare macroscopically (3.8 cm
Identifiants
pubmed: 36549899
doi: 10.1002/smll.202206774
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2206774Subventions
Organisme : Karlsruhe Nano Micro Facility, a Helmholtz Research Infrastructure at Karlsruhe Institute of Technology
Informations de copyright
© 2022 The Authors. Small published by Wiley-VCH GmbH.
Références
a) M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris, Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties and Applications, Springer, Berlin 2001;
b) A. Jorio, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis, Structure, Properties and Applications, Springer, Berlin 2008;
c) R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes, Imperial College, London 1998;
d) M. Pfohl, D. D. Tune, A. Graf, J. Zaumseil, R. Krupke, B. S. Flavel, ACS Omega 2017, 2, 1163.
a) M. Pfohl, K. Glaser, J. Ludwig, D. D. Tune, S. Dehm, C. Kayser, A. Colsmann, R. Krupke, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501345;
b) M. Pfohl, K. Glaser, A. Graf, A. Mertens, D. D. Tune, T. Puerckhauer, A. Alam, L. Wei, Y. Chen, J. Zaumseil, A. Colsmann, R. Krupke, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600890;
c) B. J. Landi, M. J. Ganter, C. D. Cress, R. A. DiLeo, R. P. Raffaelle, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 638;
d) A. Varga, M. Pfohl, N. A. Brunelli, M. Schreier, K. P. Giapis, S. M. Haile, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 15470;
e) D. D. Tune, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1703241;
f) L. Wieland, H. Li, C. Rust, J. H. Chen, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2002880;
g) J. L. Blackburn, ACS Energy Lett. 2017, 2, 1598;
h) M. S. Arnold, J. L. Blackburn, J. J. Crochet, S. K. Doorn, J. G. Duque, A. Mohite, H. Telg, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 14896;
i) A. Classen, L. Einsiedler, T. Heumueller, A. Graf, M. Brohmann, F. Berger, S. Kahmann, M. Richter, G. J. Matt, K. Forberich, J. Zaumseil, C. J. Brabec, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1801913;
j) M. Gong, T. A. Shastry, Q. Cui, R. R. Kohlmeyer, K. A. Luck, A. Rowberg, T. J. Marks, M. F. Durstock, H. Zhao, M. C. Hersam, S. Ren, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 7428;
k) D. D. Tune, N. Mallik, H. Fornasier, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1903261.
a) P. Avouris, M. Freitag, V. Perebeinos, Nat. Photonics 2008, 2, 341;
b) F. Pyatkov, V. Fütterling, S. Khasminskaya, B. S. Flavel, F. Hennrich, M. M. Kappes, R. Krupke, W. H. P. Pernice, Nat. Photonics 2016, 10, 420;
c) M. Engel, K. E. Moore, A. Alam, S. Dehm, R. Krupke, B. S. Flavel, ACS Nano 2014, 8, 9324.
a) B. S. Flavel, J. Yu, J. G. Shapter, J. S. Quinton, J. Mater. Chem. 2007, 17, 4757;
b) M. Steiner, M. Engel, Y.-M. Lin, Y. Wu, K. Jenkins, D. B. Farmer, J. J. Humes, N. L. Yoder, J.-W. T. Seo, A. A. Green, M. C. Hersam, R. Krupke, P. Avouris, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 053123.
a) X. Yu, B. Munge, V. Patel, G. Jensen, A. Bhirde, J. D. Gong, S. N. Kim, J. Gillespie, J. S. Gutkind, F. Papadimitrakopoulos, J. F. Rusling, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11199;
b) M. Pfohl, K. Glaser, J. Ludwig, D. D. Tune, S. Dehm, C. Kayser, A. Colsmann, R. Krupke, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501345;
c) D. D. Tune, F. Hennrich, S. Dehm, M. F. G. Klein, K. Glaser, A. Colsmann, J. G. Shapter, U. Lemmer, M. M. Kappes, R. Krupke, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1091;
d) D. J. Bindl, N. S. Safron, M. S. Arnold, ACS Nano 2010, 4, 5657.
a) D. D. Tune, B. W. Stolz, M. Pfohl, B. S. Flavel, Nanoscale 2016, 8, 3232;
b) D. Wang, P. C. Song, C. H. Liu, W. Wu, S. S. Fan, Nanotechnology 2008, 19, 075609.
a) S. J. Kang, C. Kocabas, T. Ozel, M. Shim, N. Pimparkar, M. A. Alam, S. V. Rotkin, J. A. Rogers, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 230;
b) A. Ismach, D. Kantorovich, E. Joselevich, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11554.
a) G. Giancane, A. Ruland, V. Sgobba, D. Manno, A. Serra, G. M. Farinola, O. H. Omar, D. M. Guldi, L. Valli, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2481;
b) Q. Cao, S. J. Han, G. S. Tulevski, Y. Zhu, D. D. Lu, W. Haensch, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 180.
a) H. Li, T. C. Hain, A. Muzha, F. Schoppler, T. Hertel, ACS Nano 2014, 8, 6417;
b) M. Engel, J. P. Small, M. Steiner, M. Freitag, A. A. Green, M. C. Hersam, P. Avouris, ACS Nano 2008, 2, 2445;
c) G. J. Brady, Y. Joo, S. S. Roy, P. Gopalan, M. S. Arnold, Appl. Phys. Lett. 2014, 8, 11614;
d) Y. Joo, G. J. Brady, C. Kanimozhi, J. Ko, M. J. Shea, M. T. Strand, M. S. Arnold, P. Gopalan, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 28859.
a) M. D. Lynch, D. L. Patrick, Nano Lett. 2002, 2, 1197;
b) R. Krupke, F. Hennrich, H. von Lohneysen, M. M. Kappes, Science 2003, 301, 344.
L. Jin, C. Bower, O. Zhou, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1197.
a) X. Li, Y. Jung, K. Sakimoto, T.-H. Goh, M. A. Reed, A. D. Taylor, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 879;
b) E. K. Hobbie, D. J. Fry, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 036101;
c) C. Zamora-Ledezma, C. Blanc, M. Maugey, C. Zakri, P. Poulin, E. Anglaret, Nano Lett. 2008, 8, 4103;
d) D. D. Tune, A. J. Blanch, C. J. Shearer, K. E. Moore, M. Pfohl, J. G. Shapter, B. S. Flavel, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 25857;
e) P. Kim, S. Baik, K. Y. Suh, Small 2008, 4, 92;
f) J. Q. Li, Q. Zhang, Y. H. Yan, S. Li, L. Q. Chen, IEEE Trans. Nanotechnol. 2007, 6, 481;
g) K. R. Jinkins, J. Chan, R. M. Jacobberger, A. Berson, M. S. Arnold, Adv. Electron. Mater. 2019, 5, 93117.
X. W. He, W. L. Gao, L. J. Xie, B. Li, Q. Zhang, S. D. Lei, J. M. Robinson, E. H. Haroz, S. K. Doorn, W. P. Wang, R. Vajtai, P. M. Ajayan, W. W. Adams, R. H. Hauge, J. Kono, Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 633.
M. S. P. Shaffer, X. Fan, A. H. Windle, Carbon 1998, 36, 1603.
B. Dan, A. W. K. Ma, E. H. Haroz, J. Kono, M. Pasquali, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 10232.
B. King, B. Panchapakesan, Nanotechnology 2014, 25, 175201.
a) X. Tu, A. R. Hight Walker, C. Y. Khripin, M. Zheng, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12998;
b) F. Yang, M. Wang, D. Q. Zhang, J. Yang, M. Zheng, Y. Li, Chem. Rev. 2020, 120, 2693;
c) D. Janas, Mater. Chem. Front. 2018, 2, 36.
M. S. Arnold, S. I. Stupp, M. C. Hersam, Nano Lett. 2005, 5, 713.
X. Huang, R. S. McLean, M. Zheng, Anal. Chem. 2005, 77, 6225.
a) K. E. Moore, M. Pfohl, F. Hennrich, V. S. K. Chakradhanula, C. Kuebel, M. M. Kappes, J. G. Shapter, R. Krupke, B. S. Flavel, ACS Nano 2014, 8, 6756;
b) H. Li, G. Gordeev, S. Wasserroth, V. S. K. Chakravadhanula, S. K. C. Neelakandhan, F. Hennrich, A. Jorio, S. Reich, R. Krupke, B. S. Flavel, Nat. Nanotechnol. 2017, 12, 1176.
a) M. S. Arnold, A. A. Green, J. F. Hulvat, S. I. Stupp, M. C. Hersam, Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 60;
b) H. Gui, J. K. Streit, J. A. Fagan, A. R. H. Walker, C. W. Zhou, M. Zheng, Nano Lett. 2015, 15, 1642;
c) C. Y. Khripin, J. A. Fagan, M. Zheng, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6822.
a) M. Zheng, A. Jagota, M. S. Strano, A. P. Santos, P. Barone, S. G. Chou, B. A. Diner, M. S. Dresselhaus, R. S. Mclean, G. B. Onoa, Science 2003, 302, 1545;
b) D. Yang, L. Li, X. Wei, Y. Wang, W. Zhou, H. Kataura, S. Xie, H. Liu, Sci. Adv. 2021, 7, eabe0084;
c) H. P. Liu, D. Nishide, T. Tanaka, H. Kataura, Nat. Commun. 2011, 2, 309;
d) H. Li, G. Gordeev, O. Garrity, S. Reich, B. S. Flavel, ACS Nano 2019, 13, 2567.
a) X. Wei, T. Tanaka, T. Hirakawa, Y. Yomogida, H. Kataura, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 16068;
b) H. Li, G. Gordeev, O. Garrity, N. A. Peyyety, P. B. Selvasundaram, S. Dehm, R. Krupke, S. Cambre, W. Wenseleers, S. Reich, M. Zheng, J. A. Fagan, B. S. Flavel, ACS Nano 2020, 14, 948.
a) N. Komatsu, M. Nakamura, S. Ghosh, D. Kim, H. Chen, A. Katagiri, Y. Yomogida, W. Gao, K. Yanagi, J. Kono, Nano Lett. 2020, 20, 2332;
b) W. Gao, J. Kono, R. Soc. Open Sci. 2019, 6, 181605;
c) R. Wang, J. Chen, L. Chen, Z. Ye, C. Wu, W. Gao, L. Xie, Y. Ying, Desalination 2020, 494, 114671;
d) P.-H. Ho, D. B. Farmer, G. S. Tulevski, S.-J. Han, D. M. Bishop, L. M. Gignac, J. Bucchignano, P. Avouris, A. L. Falk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2018, 115, 12662.
J. S. Walker, J. A. Fagan, A. J. Biacchi, V. A. Kuehl, T. A. Searles, A. R. Hight Walker, W. D. Rice, Nano Lett. 2019, 19, 7256.
C. Rust, H. Li, G. Gordeev, M. Spari, M. Guttmann, Q. Jin, S. Reich, B. S. Flavel, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2107411.
J. S. Walker, Z. J. Macdermid, J. A. Fagan, A. Kolmakov, A. J. Biacchi, T. A. Searles, A. R. H. Walker, W. D. Rice, Small 2022, 18, 2105619.
a) A. Baydin, N. Komatsu, F. Tay, S. Ghosh, T. Makihara, G. T. Noe, J. Kono, Optica 2021, 8, 760;
b) K. Yanagi, R. Okada, Y. Ichinose, Y. Yomogida, F. Katsutani, W. Gao, J. Kono, Nat. Commun. 2018, 9, 1121;
c) K.-C. Chiu, A. L. Falk, P.-H. Ho, D. B. Farmer, G. Tulevski, Y.-H. Lee, P. Avouris, S.-J. Han, Nano Lett. 2017, 17, 5641;
d) W. Gao, C. F. Doiron, X. Li, J. Kono, G. V. Naik, ACS Photonics 2019, 6, 1602;
e) S. Matano, H. Takahashi, N. Komatsu, Y. Shimura, K. Nakagawa, J. Kono, H. Maki, ACS Mater. Lett. 2022, 4, 626.
a) F. Katsutani, W. Gao, X. Li, Y. Ichinose, Y. Yomogida, K. Yanagi, J. Kono, Phys. Rev. B 2019, 99, 035426;
b) W. Gao, X. Li, M. Bamba, J. Kono, Nat. Photonics 2018, 12, 362.
a) E. Iritani, N. Katagiri, T. Takenaka, Y. Yamashita, Chem. Eng. Sci. 2015, 122, 465;
b) P. H. Hermans, H. L. Bredée, Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 1935, 54, 680;
c) V. E. Gonsalves, Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 1950, 69, 873;
d) H. P. Grace, AIChE J. 1956, 2, 307;
e) J. Hermia, Chem. Eng. Res. Des. 1982, 60, 183;
f) M. Hlavacek, F. Bouchet, J. Membr. Sci. 1993, 82, 285.
a) B. Espinasse, P. Bacchin, P. Aimar, Desalination 2002, 146, 91;
b) P. Bacchin, P. Aimar, R. W. Field, J. Membr. Sci. 2006, 281, 42;
c) Y. Bessiere, N. Abidine, P. Bacchin, J. Membr. Sci. 2005, 264, 37.
P. Bacchin, A. Marty, P. Duru, M. Meireles, P. Aimar, Adv. Colloid Interface Sci. 2011, 164, 2.
E. M. Frohlich, J. L. Alonso, J. T. Borenstein, X. Zhang, M. A. Arnaout, J. L. Charest, Lab Chip 2013, 13, 2311.
R. S. McLean, X. Huang, C. Khripin, A. Jagota, M. Zheng, Nano Lett. 2006, 6, 55.
L. Wu, B. Gao, Y. Tian, R. Muñoz-Carpena, K. J. Zigler, Langmuir 2013, 29, 3976.
a) J. Campo, S. Cambré, B. Botka, J. Obrzut, W. Wenseleers, J. A. Fagan, ACS Nano 2021, 15, 2301;
b) J. Campo, Y. Piao, S. Lam, C. M. Stafford, J. K. Streit, J. R. Simpson, A. R. Hight Walker, J. A. Fagan, Nanoscale Horiz. 2016, 1, 317.
a) J. A. Fagan, Nanoscale Adv. 2019, 1, 3307;
b) H. Gui, J. K. Streit, J. A. Fagan, A. R. Hight Walker, C. Zhou, M. Zheng, Nano Lett. 2015, 15, 1642.
C. Y. Khripin, X. Tu, J. M. Heddleston, C. Silvera-Batista, A. R. Hight Walker, J. Fagan, M. Zheng, Anal. Chem. 2013, 85, 1382.
J. N. Israelachvili, Intermolecular and surface forces, Academic press, Amsterdam, Netherlands 2011.
J. S. Walker, Z. J. Macdermid, J. A. Fagan, A. Kolmakov, A. J. Biacchi, T. A. Searles, A. R. H. Walker, W. D. Rice, Small 2022, 18, 2105619.
a) L. Onsager, Ann. N. Y. Acad. Sci. 1949, 51, 627;
b) A. M. Donald, A. H. Windle, S. Hanna, Liquid crystalline polymers, Cambridge University Press, Cambridge, UK 2006.
V. A. Davis, L. M. Ericson, A. N. G. Parra-Vasquez, H. Fan, Y. Wang, V. Prieto, J. A. Longoria, S. Ramesh, R. K. Saini, C. Kittrell, W. E. Billups, W. W. Adams, R. H. Hauge, R. E. Smalley, M. Pasquali, Macromolecules 2004, 37, 154.
J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, J. Mater. Chem. 2008, 18, 2890.
N. Fakhri, D. A. Tsyboulski, L. Cognet, R. B. Weisman, M. Pasquali, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 14219.
G. B. van den Berg, C. A. Smolders, J. Membr. Sci. 1989, 40, 149.
L. C. Liu, L. Moreno, I. Neretnieks, Langmuir 2009, 25, 679.
a) P. Schuck, Biophys. J. 2000, 78, 1606;
b) P. Schuck, Sedimentation velocity analytical ultracentrifugation: discrete species and size-distributions of macromolecules and particles, CRC Press, Boca Raton, USA 2016.
M. L. Mansfield, J. F. Douglas, Macromolecules 2008, 41, 5422.
C. A. Silvera Batista, M. Zheng, C. Y. Khripin, X. Tu, J. A. Fagan, Langmuir 2014, 30, 4895.