journal article·2015

Silica core–polystyrene shell nanoparticle synthesis and assembly in three dimensions

Hadi Sabouri, Yun Huang, Kohji Ohno, Sébastien Perrier

Nanoscale· Volume 7· Issue 45
Publisher page

Abstract

Monodisperse silica nanoparticles (SiNPs) grafted with well-defined and highly dense polystyrene brushes are used as building blocks for the formation of three-dimensional (3D) colloidal crystals. By adjusting the refractive indices and the density of the hybrid particles with those of mixed solvents, iridescent microcrystals were formed throughout the entire suspension which were characterised by confocal laser microscopy. These core-shell hybrid particles are not charged and the driving force of the crystallization relies on repulsive forces between the polymer brushes with high grafting density. The interparticle distance is correlated to Bragg's Law and can be controlled by manipulating the grafting density and the length of the polymer brushes. Finally, the uniformity of these unique core-shell particles was exploited to generate 3D assemblies by a rapid and simple process based on centrifugation.
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Research context

OpenAlex topics: Photonic Crystals and Applications · Pickering emulsions and particle stabilization · Diatoms and Algae Research

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Key Centre for Polymers & Colloids

School of Chemistry

The University of Sydney

, Australia

Institute for Chemical Research

Kyoto University

Kyoto 611-0011, Japan

Department of Chemistry

The University of Warwick

Coventry, UK

Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

Monash University

Funding

Royal Society

References (72)

Show source-provided references
1. Yablonovitch · Phys. Rev. Lett. · 1987 · 58 · 205910.1103/PhysRevLett.58.2059 ↗
2. John · Phys. Rev. Lett. · 1987 · 58 · 248610.1103/PhysRevLett.58.2486 ↗
3. López · J. Opt. A: Pure Appl. Opt. · 2006 · 8 · R110.1088/1464-4258/8/5/R01 ↗
4. Arsenault · J. Mater. Chem. · 2004 · 14 · 78110.1039/B314305H ↗
5. Calcerrada · Sens. Actuators, B · 2014 · 191 · 26410.1016/j.snb.2013.09.087 ↗
6. De Angelis · J. Colloid Interface Sci. · 2014 · 414 · 2410.1016/j.jcis.2013.09.045 ↗
7. Pusey · Nature · 1986 · 320 · 34010.1038/320340a0 ↗
8. Yethiraj · Nature · 2003 · 421 · 51310.1038/nature01328 ↗
9. Azzaroni · J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. · 2012 · 50 · 322510.1002/pola.26119 ↗
10. Patel · Chem. Eng. J. · 2014 · 247 · 110.1016/j.cej.2014.02.106 ↗
11. Takano · J. Inst. Image Info. Television Eng. · 2005 · 1–2 · 1989
12. Takano · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 86 · 24110110.1063/1.1941458 ↗
13. Taton · Nature · 2002 · 416 · 68510.1038/416685a ↗
14. Xu · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2012 · 4 · 675210.1021/am3019383 ↗
15. Perrier · J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. · 2005 · 43 · 534710.1002/pola.20986 ↗
16. Furumi · Adv. Mater. · 2007 · 19 · 206710.1002/adma.200602855 ↗
17. Février · Opt. Lett. · 2008 · 33 · 98910.1364/OL.33.000989 ↗
18. Lawrence · Adv. Mater. · 2006 · 18 · 30010.1002/adma.200501833 ↗
19. Yamada · Adv. Mater. · 2009 · 21 · 413410.1002/adma.200900721 ↗
20. Aurélien · Rep. Prog. Phys. · 2012 · 75 · 12650110.1088/0034-4885/75/12/126501 ↗
21. Deng · Mater. Chem. Phys. · 2011 · 129 · 54010.1016/j.matchemphys.2011.04.064 ↗
22. Gallego-Gómez · Small · 2011 · 7 · 183810.1002/smll.201100184 ↗
23. Li · J. Colloid Interface Sci. · 2010 · 348 · 4310.1016/j.jcis.2010.04.005 ↗
24. Schutzmann · Opt. Express · 2008 · 16 · 89710.1364/OE.16.000897 ↗
25. Yablonovitch · J. Phys. · 1987 · 48 · 61510.1051/jphys:01987004804061500 ↗
26. Zhu · Nature · 1997 · 387 · 88310.1038/43141 ↗
27. Okubo · Prog. Polym. Sci. · 1993 · 18 · 48110.1016/0079-6700(93)90015-5 ↗
28. Ohno · Polym. Chem. · 2010 · 1 · 154510.1039/b9py00378a ↗
29. Jiang · Chem. Mater. · 1999 · 11 · 213210.1021/cm990080+ ↗
30. Zhang · Langmuir · 2010 · 26 · 1793610.1021/la103778m ↗
31. Hayward · Nature · 2000 · 404 · 5610.1038/35003530 ↗
32. Kim · Adv. Mater. · 2007 · 19 · 442610.1002/adma.200700979 ↗
33. Ohno · Macromolecules · 2007 · 40 · 914310.1021/ma071770z ↗
34. Ohno · Macromolecules · 2006 · 39 · 124510.1021/ma0521708 ↗
35. Stein · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 276310.1039/C2CS35317B ↗
36. Sun · Langmuir · 2011 · 27 · 801810.1021/la2002207 ↗
37. Xu · Soft Matter · 2013 · 9 · 373510.1039/c3sm27912j ↗
38. Yan · Langmuir · 2008 · 24 · 179610.1021/la702668p ↗
39. Hilhorst · Langmuir · 2013 · 29 · 1001110.1021/la4011168 ↗
40. Hoogenboom · J. Chem. Phys. · 2002 · 117 · 1132010.1063/1.1522397 ↗
41. Koh · Thin Solid Films · 2008 · 516 · 563710.1016/j.tsf.2007.07.118 ↗
42. Li · Phys. Rev. B: Condens. Matter · 2000 · 62 · 151610.1103/PhysRevB.62.1516 ↗
43. Lin · Phys. Rev. Lett. · 2000 · 85 · 177010.1103/PhysRevLett.85.1770 ↗
44. Vlasov · Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. · 2000 · 61 · 578410.1103/PhysRevE.61.5784 ↗
45. Ohno · Macromolecules · 2005 · 38 · 213710.1021/ma048011q ↗
46. Morinaga · Macromolecules · 2008 · 41 · 362010.1021/ma7028665 ↗
47. Huang · Langmuir · 2014 · 30 · 730410.1021/la5011488 ↗
48. Moraes · Chem. Commun. · 2013 · 49 · 907710.1039/c3cc45319g ↗
49. Moraes · Beilstein J. Org. Chem. · 2013 · 9
50. Moraes · Chem. Mater. · 2013 · 25 · 352210.1021/cm401957m ↗
51. Ye · Sci. China: Chem. · 2014 · 57 · 5810.1007/s11426-013-5018-2 ↗
52. Moad · Aust. J. Chem. · 2012 · 65 · 98510.1071/CH12295 ↗
53. Ohno · Macromolecules · 2011 · 44 · 894410.1021/ma202105y ↗
54. Sabouri · Polym. Chem. · 2015 · 6 · 729710.1039/C5PY00912J ↗
55. Rao · J. Colloid Interface Sci. · 2005 · 289 · 12510.1016/j.jcis.2005.02.019 ↗
56. Im · J. Appl. Polym. Sci. · 2006 · 100 · 205310.1002/app.22896 ↗
57. Yoshinaga · Polym. J. · 1994 · 26 · 107010.1295/polymj.26.1070 ↗
58. Zhang · Polymer · 2007 · 48 · 198910.1016/j.polymer.2007.01.069 ↗
59. Beganskienė · Mater. Sci. Medzg. · 2004 · 10 · 287
60. Ibrahim · J. Am. Sci. · 2010 · 6 · 985
61. Ibrahim · IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. · 2012 · 40 · 01200810.1088/1757-899X/40/1/012008 ↗
62. Tsujii · Macromolecules · 2001 · 34 · 887210.1021/ma010733j ↗
63. Ohno · Angew. Chem., Int. Ed. · 2003 · 42 · 275110.1002/anie.200250850 ↗
64. Morinaga · Eur. Polym. J. · 2007 · 43 · 24310.1016/j.eurpolymj.2006.02.012 ↗
65. Ebeling · Macromolecules · 2013 · 46 · 486210.1021/ma4008626 ↗
66. Brands · J. Chem. Phys. · 1999 · 110 · 128310.1063/1.478181 ↗
67. Kim · Chem. Mater. · 2009 · 21 · 499310.1021/cm9026144 ↗
68. Pillai · Opt. Express · 2006 · 14 · 1297610.1364/OE.14.012976 ↗
69. Aguirre · Adv. Funct. Mater. · 2010 · 20 · 256510.1002/adfm.201000143 ↗
70. Zhou · J. Colloid Interface Sci. · 2013 · 397 · 8010.1016/j.jcis.2013.01.052 ↗
71. Kanai · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 1321010.1021/ja045601v ↗
72. Jensen · Soft Matter · 2013 · 9 · 32010.1039/C2SM26792F ↗