TY - JOUR A1 - Yuan, Jian-Jun A1 - Jin, Ren-Hua T1 - Approaches to nanostructure control and functionalizations of polymer@silica hybrid nanograss generated by biomimetic silica mineralization on a self-assembled polyamine layer JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2011/// VL - 2 SP - 760 EP - 773 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.2.84 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.2.84 KW - biomimetic silica mineralization KW - linear polyethyleneimine KW - nanofiber KW - nanograss KW - thin film N2 - We report the rational control of the nanostructure and surface morphology of a polyamine@silica nanoribbon-based hybrid nanograss film, which was generated by performing a biomimetic silica mineralization reaction on a nanostructured linear polyethyleneimine (LPEI) layer preorganized on the inner wall of a glass tube. We found that the film thickness, size and density of the nanoribbons and the aggregation/orientation of the nanoribbons in the film were facile to tune by simple adjustment of the biomimetic silicification conditions and LPEI self-assembly on the substrate. Our LPEI-mediated nanograss process allows the facile and programmable generation of a wide range of nanostructures and surface morphologies without the need for complex molecular design or tedious techniques. This ribbon-based nanograss has characteristics of a LPEI@silica hybrid structure, suggesting that LPEI, as a polymeric secondary amine, is available for subsequent chemical reaction. This feature was exploited to functionalize the nanograss film with three representative species, namely porphyrin, Au nanoparticles and titania. Of particular note, the novel silica@titania composite nanograss surface demonstrated the ability to convert its wetting behavior between the extreme states (superhydrophobic–superhydrophilic) by surface hydrophobic treatment and UV irradiation. The anatase titania component in the nanograss film acts as a highly efficient photocatalyst for the decomposition of the low-surface-energy organic components attached to the nanosurface. The ease with which the nanostructure can be controlled and facilely functionalized makes our nanograss potentially important for device-based application in microfluidic, microreactor and biomedical fields. ER - TY - JOUR AU - Shalav, A. AU - Kim, T. H. AU - Elliman, R. G. JF - J. Appl. Phys. PY - 2010/// VL - 107 SP - 046101 DO - 10.1063/1.3309774 ER - TY - JOUR AU - Sekhar, P. K. AU - Ramgir, N. S. AU - Joshi, R. K. AU - Bhansali, S. JF - Nanotechnology PY - 2008/// VL - 19 SP - 245502 DO - 10.1088/0957-4484/19/24/245502 ER - TY - JOUR AU - Hwang, J.-S. AU - Chen, K.-Y. AU - Hong, S.-J. AU - Chen, S.-W. AU - Syu, W.-S. AU - Kuo, C.-W. AU - Syu, W.-Y. AU - Lin, T. Y. AU - Chiang, H.-P. AU - Chattopadhyay, S. AU - Chen, K.-H. AU - Chen, L.-C. JF - Nanotechnology PY - 2010/// VL - 21 SP - 025502 DO - 10.1088/0957-4484/21/2/025502 ER - TY - JOUR AU - Zimmermann, J. AU - Rabe, M. AU - Verdes, D. AU - Seeger, S. JF - Langmuir PY - 2008/// VL - 24 SP - 1053 EP - 1057 DO - 10.1021/la702977v ER - TY - JOUR AU - Xie, J. AU - Li, X. AU - Xia, Y. JF - Macromol. Rapid Commun. PY - 2008/// VL - 29 SP - 1775 EP - 1792 DO - 10.1002/marc.200800381 ER - TY - JOUR AU - Lim, J.-M. AU - Yi, G.-R. AU - Moon, J. H. AU - Heo, C.-J. AU - Yang, S.-M. JF - Langmuir PY - 2007/// VL - 23 SP - 7981 EP - 7989 DO - 10.1021/la700392w ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Jin, R.-H. JF - Nanotechnology PY - 2010/// VL - 21 SP - 065704 DO - 10.1088/0957-4484/21/6/065704 ER - TY - JOUR AU - Pan, Z. W. AU - Dai, Z. R. AU - Ma, C. AU - Wang, Z. L. JF - J. Am. Chem. Soc. PY - 2002/// VL - 124 SP - 1817 EP - 1822 DO - 10.1021/ja017284n ER - TY - JOUR AU - Li, S.-H. AU - Zhu, X.-F. AU - Zhao, Y.-P. JF - J. Phys. Chem. B PY - 2004/// VL - 108 SP - 17032 EP - 17041 DO - 10.1021/jp048418x ER - TY - JOUR AU - Elechiguerra, J. L. AU - Manriquez, J. A. AU - Yacaman, M. J. JF - Appl. Phys. A PY - 2004/// VL - 79 SP - 461 EP - 467 DO - 10.1007/s00339-004-2597-y ER - TY - JOUR AU - Yan, C. AU - Zhang, T. AU - Lee, P. S. JF - Appl. Phys. A PY - 2009/// VL - 94 SP - 763 EP - 766 DO - 10.1007/s00339-008-4974-4 ER - TY - JOUR AU - Tricoli, A. AU - Righettoni, M. AU - Pratsinis, S. E. JF - Langmuir PY - 2009/// VL - 25 SP - 12578 EP - 12584 DO - 10.1021/la901759p ER - TY - JOUR AU - Patwardhan, S. V. AU - Clarson, S. J. AU - Perry, C. C. JF - Chem. Commun. PY - 2005/// SP - 1113 EP - 1121 DO - 10.1039/b416926c ER - TY - JOUR AU - Brutchey, R. L. AU - Morse, D. E. JF - Chem. Rev. PY - 2008/// VL - 108 SP - 4915 EP - 4934 DO - 10.1021/cr078256b ER - TY - BOOK AU - Brinker, C. J. AU - Scherer, G. W. T1 - Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing PY - 1990/// PB - Academic Press CY - Boston ER - TY - JOUR AU - Wan, Y. AU - Zhao, D. JF - Chem. Rev. PY - 2007/// VL - 107 SP - 2821 EP - 2860 DO - 10.1021/cr068020s ER - TY - JOUR AU - van Bommel, K. J. C. AU - Friggeri, A. AU - Shinkai, S. JF - Angew. Chem., Int. Ed. PY - 2003/// VL - 42 SP - 980 EP - 999 DO - 10.1002/anie.200390284 ER - TY - JOUR AU - Llusar, M. AU - Sanchez, C. JF - Chem. Mater. PY - 2008/// VL - 20 SP - 782 EP - 820 DO - 10.1021/cm702141e ER - TY - JOUR AU - Bunker, B. C. AU - Rieke, P. C. AU - Tarasevich, B. J. AU - Campbell, A. A. AU - Fryxell, G. E. AU - Graff, G. L. AU - Song, L. AU - Liu, J. AU - Virden, J. W. AU - McVay, G. L. JF - Science PY - 1994/// VL - 264 SP - 48 EP - 55 DO - 10.1126/science.264.5155.48 ER - TY - JOUR AU - Kim, D. J. AU - Lee, K.-B. AU - Chi, Y. S. AU - Kim, W.-J. AU - Paik, H.-J. AU - Choi, I. S. JF - Langmuir PY - 2004/// VL - 20 SP - 7904 EP - 7906 DO - 10.1021/la048657b ER - TY - JOUR AU - Tahir, M. N. AU - Natalio, F. AU - Therese, H. A. AU - Yella, A. AU - Metz, N. AU - Shah, M. R. AU - Mugnaioli, E. AU - Berger, R. AU - Theato, P. AU - Schröder, H.-C. AU - Müller, W. E. G. AU - Tremel, W. JF - Adv. Funct. Mater. PY - 2009/// VL - 19 SP - 285 EP - 291 DO - 10.1002/adfm.200800841 ER - TY - JOUR AU - Wu, J.-C. AU - Wang, Y. AU - Chen, C.-C. AU - Chang, Y.-C. JF - Chem. Mater. PY - 2008/// VL - 20 SP - 6148 EP - 6156 DO - 10.1021/cm8017659 ER - TY - JOUR AU - Rai, A. AU - Perry, C. C. JF - Langmuir PY - 2010/// VL - 26 SP - 4152 EP - 4159 DO - 10.1021/la903366a ER - TY - JOUR AU - Butler, R. T. AU - Ferrell, N. J. AU - Hansford, D. J. JF - Appl. Surf. Sci. PY - 2006/// VL - 252 SP - 7337 EP - 7342 DO - 10.1016/j.apsusc.2005.08.049 ER - TY - JOUR AU - Xu, M. AU - Gratson, G. M. AU - Duoss, E. B. AU - Shepherd, R. F. AU - Lewis, J. A. JF - Soft Matter PY - 2006/// VL - 2 SP - 205 EP - 209 DO - 10.1039/b517278k ER - TY - JOUR AU - Cha, J. N. AU - Zhang, Y. AU - Wong, H.-S. P. AU - Raoux, S. AU - Rettner, C. AU - Krupp, L. AU - Deline, V. JF - Chem. Mater. PY - 2007/// VL - 19 SP - 839 EP - 843 DO - 10.1021/cm062495i ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Jin, R.-H. JF - Langmuir PY - 2005/// VL - 21 SP - 3136 EP - 3145 DO - 10.1021/la047182l ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Zhu, P.-X. AU - Fukazawa, N. AU - Jin, R.-H. JF - Adv. Funct. Mater. PY - 2006/// VL - 16 SP - 2205 EP - 2212 DO - 10.1002/adfm.200500886 ER - TY - JOUR AU - Jin, R.-H. AU - Yuan, J.-J. JF - Chem. Commun. PY - 2005/// SP - 1399 EP - 1401 DO - 10.1039/b417351a ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Jin, R.-H. JF - Adv. Mater. PY - 2005/// VL - 17 SP - 885 EP - 888 DO - 10.1002/adma.200401670 ER - TY - JOUR AU - Zhu, P.-X. AU - Fukazawa, N. AU - Jin, R.-H. JF - Small PY - 2007/// VL - 3 SP - 394 EP - 398 DO - 10.1002/smll.200600363 ER - TY - JOUR AU - Jin, R.-H. AU - Yuan, J.-J. JF - Adv. Mater. PY - 2009/// VL - 21 SP - 3750 EP - 3753 DO - 10.1002/adma.200803393 ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Jin, R.-H. JF - J. Mater. Chem. PY - 2011/// VL - 21 SP - 10720 EP - 10729 DO - 10.1039/c1jm11157d ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Jin, R.-H. JF - Langmuir PY - 2011/// VL - 27 SP - 9588 EP - 9596 DO - 10.1021/la201645b ER - TY - JOUR AU - Yang, X.-b. AU - Tay, B.-k. AU - Yang, Y. AU - Po, W. Y. K. JF - J. Phys. Chem. C PY - 2007/// VL - 111 SP - 17254 EP - 17259 DO - 10.1021/jp076064e ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Mykhaylyk, O. O. AU - Ryan, A. J. AU - Armes, S. P. JF - J. Am. Chem. Soc. PY - 2007/// VL - 129 SP - 1717 EP - 1723 DO - 10.1021/ja0674946 ER - TY - JOUR AU - Luckarift, H. R. AU - Spain, J. C. AU - Naik, R. R. AU - Stone, M. O. JF - Nat. Biotechnol. PY - 2004/// VL - 22 SP - 211 EP - 213 DO - 10.1038/nbt931 ER - TY - JOUR AU - Yang, S. H. AU - Lee, K.-B. AU - Kong, B. AU - Kim, J.-H. AU - Kim, H.-S. AU - Choi, I. S. JF - Angew. Chem., Int. Ed. PY - 2009/// VL - 48 SP - 9160 EP - 9163 DO - 10.1002/anie.200903010 ER - TY - JOUR AU - Melosh, N. A. AU - Steinbeck, C. A. AU - Scott, B. J. AU - Hayward, R. C. AU - Davidson, P. AU - Stucky, G. D. AU - Chmelka, B. F. JF - J. Phys. Chem. B PY - 2004/// VL - 108 SP - 11909 EP - 11914 DO - 10.1021/jp040064m ER - TY - JOUR AU - Han, B.-H. AU - Manners, I. AU - Winnik, M. A. JF - Chem. Mater. PY - 2005/// VL - 17 SP - 3160 EP - 3171 DO - 10.1021/cm047770k ER - TY - JOUR AU - Cheng, S.-H. AU - Lee, C.-H. AU - Yang, C.-S. AU - Tseng, F.-G. AU - Mou, C.-Y. AU - Lo, L.-W. JF - J. Mater. Chem. PY - 2009/// VL - 19 SP - 1252 EP - 1257 DO - 10.1039/b816636f ER - TY - JOUR AU - Trytek, M. AU - Fiedurek, J. AU - Lipke, A. AU - Radzki, S. JF - J. Sol-Gel Sci. Technol. PY - 2009/// VL - 51 SP - 272 EP - 286 DO - 10.1007/s10971-009-1981-7 ER - TY - JOUR AU - Zhu, P.-X. AU - Jin, R.-H. JF - Eur. J. Inorg. Chem. PY - 2010/// SP - 476 EP - 482 DO - 10.1002/ejic.200900830 ER - TY - JOUR AU - Yuan, J.-J. AU - Jin, R.-H. JF - Langmuir PY - 2010/// VL - 26 SP - 4212 EP - 4218 DO - 10.1021/la9038655 ER - TY - JOUR AU - Wang, J. AU - Lin, Z. JF - Chem. Mater. PY - 2008/// VL - 20 SP - 1257 EP - 1261 DO - 10.1021/cm7028917 ER - TY - JOUR AU - Wang, W. AU - Gu, B. AU - Liang, L. AU - Hamilton, W. JF - J. Phys. Chem. B PY - 2003/// VL - 107 SP - 3400 EP - 3404 DO - 10.1021/jp0221800 ER - TY - JOUR AU - Zhang, X. AU - Jin, M. AU - Liu, Z. AU - Nishimoto, S. AU - Saito, H. AU - Murakami, T. AU - Fujishima, A. JF - Langmuir PY - 2006/// VL - 22 SP - 9477 EP - 9479 DO - 10.1021/la0618869 ER -