Sol-gel strategies for the preparation of selective materials for chemical analysis

Critical Reviews in Analytical Chemistry

Volumn 29, Issue 4, 1999, Pages 289-311

  Collinson, Maryanne M ^a  

^a 111 Willard Hall ^*  (United States)

Author keywords

Chromatography; Gas separation membranes; Ion Exchange; Molecular imprinting; ORMOSIL; Silica; Silicate; Sol gel; Template

Indexed keywords

CHROMATOGRAPHY; GAS PERMEABLE MEMBRANES; ION EXCHANGE; POROSITY; SILANES; SILICA; SILICATES; SOL-GELS; THERMODYNAMIC STABILITY;

MOLECULAR IMPRINTING; ORGANICALLY MODIFIED SILANES (ORMOSIL);

CHEMICAL ANALYSIS;

CHEMICAL ANALYSIS;

EID: 0033501373     PISSN: 10408347     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/10408349891199310     Document Type: Review

References (141)

1. Brinker, J.; Scherer, G.; Sol-Gel Science; Academic Press; New York, 1989.
2. Hench, L. L.; West, J. K. Chem. Rev. 1990, 90, 33-72.
3. Avnir, D.; Braun, S.; Lev, O., Ottolenghi, M. Chem. Mater. 1994, 6, 1605-1614.
4. Lev, O.; Tsionsky, M.; Rabinovich, L.; Glezer, V.; Sampath, S.; Pankratov, I.; Gun, J. Anal. Chem. 1995, 67, 22A-30A.
5. Avnir, D.; Braun, S.; Lev, O.; Levy, D.; Ottolenghi, M. In: Sol-Gel Optics. Processing and Applications; Klein, L. C., Ed. Kluwer Academic Publications, Massachusetts, 1994.
6. Avnir, D. Acc. Chem. Res. 1995, 28, 328-334.
7. Wolfbeis, O. S.; Reisfeld, R.; Oehme, I. Structure and Bonding, 1996, 85, 51-98.
8. Lin, J.; Brown, C. W. Trends in Anal. Chem. 1997, 14(4), 200-211.
9. Lev, O.; Wu, Z.; Bharathi, S.; Glezer, V.; Modestov, A.; Gun, J.; Rabinovich, L.; Sampath, S. Chem. Mater. 1997, 9, 2354-75.
10. Avnir, D.; Klein, L. C.; Levy, D.; Schubert, U.; Wojcik, A. B. The Chemistry of Organic Silicon Compounds, Vol. 2. Rappoport, Z. and Apeloig, Y., Eds., John Wiley & Sons, 1998, pp. 2317-2362.
11. Walcarius, A. Electroanalysis, 1998, 10, 1217-1235.
12. (a) Dunn, B.; Miller, J. M.; Dave, B. C.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Acta Mater. 1998, 46, 737-741.
13. (b) Lan, E. H.; Dave, B. C.; Fukuto, J. M.; Dunn, B.; Zink, J. I.; Valentine, J. S. J. Mater. Chem. 1999, 9, 45-53.
14. Avnir, D.; Levy, D.; Reisfeld, R. J. Phys. Chem. 1984, 88, 5956-5959.
15. (a) Schmidt, H. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1984, 32, 327-335.
16. (b) Schmidt, H. J. Non-Crystalline Solids 1985, 73, 681-691.
17. (c) Philipp, G.; Schmidt, H. J. Non-Crystalline Solids 1984, 63, 283-292.
18. Schmidt, H. J. Sol-Gel Sci. Technol. 1994, 1, 217-231.
19. Sanchez, C.; Ribot, F. New J. Chem. 1994, 18, 1007-1047.
20. Schubert, U.; Husing, N.; Lorenz. Chem. Mater. 1995, 7, 2010-2027.
21. Wen, J.; Wilkes, G. L. Chem. Mater. 1996, 8, 1667-81.
22. Collinson, M. M. Mikrochim. Acta 1998, 129, 149-165.
23. Schubert, U. New. J. Chem. 1994, 18, 1049-1058.
24. Blum, J.; Avnir, D.; Schumann, H. Chemtech. 1999, 32-38.
25. Brinker, C. J.; Raman, N. K.; Logan, M. N.; Sehgal, R.; Assink, R-A.; Hua, D-W.; Ward, T. L. J. Sol-Gel Sci. Techn. 1995, 4, 117-133.
26. Gvishi, R.; Narang, U.; Ruland, G.; Kumar, D. N.; Prasad, P. N. Appl. Organometallic Chem. 1997, 11, 107-127.
27. Levy, D.; Esquivias, L. Adv. Mater. 1995, 7, 120-129.
28. Dunn, B.; Zink, J.I. J. Mater. Chem. 1991, 1, 903-913.
29. Levy, D. Chem. Mater. 1997, 9, 2666-2670.
30. Dunn, B.; Farrington, G. C.; Katz, B. Solid State Ionics, 1994, 70/71, 3-10.
31. Skaarup, S.; West, K.; Zachau-Christiansen, B.; Popal, M.; Kappel, J.; Kron, J.; Eichinger, G.; Semrau, G. Electrochimica Acta 1998, 43, 1589-92.
32. (a) Brinker, C. J. J. Non Cryst. Solids 1988, 100, 31-50.
33. (b) Brinker, C. J., Scherer, G. W. In: Ultrastructure Processing of Ceramics, Glasses, and Composites. Hench, L. L. and Ulrich, D. R. Eds., John Wiley: 1984, 43-49.
34. Corriu, R. J. P.; Leclercq, D. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1420-1436.
35. Buckley, A. M.; Greenblatt, M. J. Chem. Ed. 1994, 71, 599-602.
36. Osterholtz, F. D.; Pohl, E. R. J. Adhesion Sci. Technol. 1992, 6, 127-149.
37. Schmidt, H.; Scholze, H.; Kaiser, A. J. Non-Crystalline Solids, 1984, 63, 1-11.
38. Wang, H.; Bardo, A. M.; Collinson, M. M.; Higgins, D. A. J. Phys. Chem. B., 1998, 102, 7231-7237.
39. Levy, D.; Gigozin, I.; Zamir, I.; Kuyavskaya, B. I.; Ottolenghi, M.; Avnir, D.; Lev, O. Sepn. Sci. Tech. 1992, 27, 589-97.
40. a) Kim, W.; Chung, S.; Park, S. B.; Lee, S.C., Kim, C.; Sung, D. D. Anal. Chem. 1997, 69, 95-98.
41. (b) Kim, W.; Sung, D. D.; G. S. Cha, S. B. Park. Analyst 1998, 123, 379-82.
42. Hsueh, C. C.; Collinson, M. M. J. Electroanal. Chem. 1997, 420, 243-249.
43. Wei, H.; Collinson, M. M. Anal. Chim. Acta, 1999, 397, 113-121.
44. Shi, Y.; Seliskar, C. J. Chem. Mater. 1997, 9, 821-829.
45. Petit-Dominguez, M. D., Shen, H.; Heineman, W. R.; Seliskar, C. J. Anal. Chem. 1997, 69, 703-710.
46. Shi, Y.; Slaterbeck, A. P.; Seliskar, C. J.; Heineman, W. R. Anal. Chem. 1997, 69, 3679-3686.
47. Shi, Y.; Seliskar, C. J.; Heineman, W. R. Talanta 1998, 47, 1071-76.
48. Barroso-Fernandez, B.; Lee-Alvarez, M. T., Seliskar, C. J.; Heineman, W. R. Anal. Chim. Acta, 1998, 370, 221-230.
49. Hu, Z.; Slaterbeck, A. F.; Seliskar, C. J.; Ridgway, T. H., Heineman, W. R. Langmuir 1999, 15, 767-773.
50. Brinker, C. J.; Sehgal, R. Hietala, S. L.; Deshpande, R.; Smith, D. M.; Loy, D., Ashley, C. S. J. Memb. Sci., 1994, 94, 85-102.
51. Elferink, W. J.; Nair, B. N.; De Vos, R. M.; Keizer, K.; Verweij, H. J. Colloid and Int. Sci. 1996, 180, 127-134.
52. Brinker, C. J.; Ward, T. L.; Sehgal, R.; Raman, N. K.; Hietala, S. L.; Smith, D. M.; Hua, D-W., Headley, T. J. J. Memb. Sci., 1993, 77, 165-179.
53. Nair, B. N.; Keizer, K.; Elferink, W. J.; Gilde, M. J.; Verweij, H.; Burggraaf, A. J. J. Memb. Sci., 1996, 116, 161-9.
54. Nair, B. N.; Keizer, K.; Okubo, T.; Nakao, S-I. Adv. Mater. 1998, 10, 249-252.
55. Nair, B. N.; Yamaguchi, T.; Okubo, T.; Suematsu, H.; Keizer, K.; Nakao, S. I. J. Memb. Sci. 1997, 135, 237-243.
56. Nair, B. N.; Elferink, J. W.; Keizer, K.; Verweij, H. J. Sol Gel Sci. and Technol. 1997, 8, 471-475.
57. Naito, M.; Nakahira, K.; Fukuda, Y.; Mori, H.; Tsubaki, J. J. Memb. Sci. 1997, 129, 263-269.
58. deVos, R. M.; Verweij, H. J. Memb. Sci. 1998, 143, 37-51.
59. de Lange, R. S. A.; Hekkink, J. H. A., Keizer, K.; Burggraaf, A. J. J. Memb. Sci. 1995, 99, 57-75.
60. de Lange, R. S. A.; Keizer, K.; Burggraaf, A. J. J. Memb. Sci. 1995, 104, 81-100.
61. de Lange, R. S. A.; Hekkink, J. H. A.; Keizer, K.; Burggraaf, A. J. J. Memb. Sci. 1995, 99, 57-75.
62. Munoz-Aguado, M. J.; Gregorkiewitz, M. J. Memb. Sci., 1996, 111, 7-18.
63. Ayral, A.; Balzer, C.; Dabadie, T.; Guizard, C.; Julbe, A. Catalysis Today, 1995, 25, 219-224.
64. Dire, S.; Pagani, E.; Babonneau, F.; Ceccato, R.; Carturan, G. J. Mater. Chem. 1997, 7, 67-73.
65. Dire, S.; Pagani, E.; Ceccato, R.; Carturan, G. J. Mater. Chem. 1997, 7, 919-922.
66. de Vos, R.M.; Maier, W. F.; Verweij, H. J. Memb. Sci. 1999, 158, 277-288.
67. Lacan, P.; Guizard, C.; LeGall, P.; Wettling, D.; Cot, L. J. Memb. Sci. 1995, 100, 99-109.
68. Guizard, C.; Lacan, P. New J. Chem. 1994, 18, 1097-1107.
69. Smaihi, M.; Jermoumi, T.; Marignan, J.; Noble, R. D. J. Memb. Sci. 1996, 116, 211-220.
70. Okui, T.; Saito, Y.; Okubo, T.; Sadakata, M. J. Sol-Gel Sci. Techn. 1995, 5, 127-134.
71. Kusakabe, K.; Yoneshige, S.; Morooka, S. J. Memb. Science, 1998, 149, 29-37.
72. Joly, C.; Goizet, S.; Schrotter, J. C.; Sanchez, J.; Escoubes, M. J. Memb. Sci. 1997, 130, 63-74.
73. Raman, N. K.; Anderson, M. T.; Brinker, C. J. Chem. Mater. 1996, 8, 1682-1701.
74. Tsionsky, M.; Vanger, A.; Lev, O. J. Sol-Gel Sci. Technol. 1994, 2, 595-99.
75. Hedrick, J. L; Hawker, C. J.; Trollsas, M.; Remenar, J.; Yoon, D. Y.; Miller, R. D. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1998, 519, 65-88.
76. Chujo, Y.; Matsuki, H.; Kure, S.; Saegusa, T.; Yazawa, T. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1994, 635-36.
77. (a) Goltner, C. G.; Berton, B.; Kramer, E.; Markus, A. Adv. Mater. 1999, 11(5), 395-398.
78. (b) Antonietti, M; Berton, B.; Goeltner, C.; Hentze, H.P. Adv. Mater. 1998, 10, 154-9.
79. Eckart, K.; Foerster, S.; Goeltner, C.; Markus, A. Langmuir, 1998, 14, 2027-31.
80. Wei, Y.; Jin, D. L.; Zhong, T.; Shih, W. H.; Liu, X. H.; Cheng, S. Z. D.; Fu, Q. Adv. Mater. 1998, 10, 313-6.
81. (a) Kresge, C. T.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J.; Vartuli, J. C.; Beck, J. S. Nature, 359, 1992, 710-712.
82. (b) Beck, J. S.; Vartuli, J. C.; Roth, W. J.; Leonowicz, M. E.; Kresge, C. T.; Schmitt, K. D.; Chu, C. T.-W., Olson, D. H.; Sheppard, E. W.; McCullen, S. B.; Higgins, J. B.; Schlenker, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10834-43.
83. Corma, A. Chem. Rev. 1997, 97, 2373-2419.
84. Sayari, A. Chem. Mater. 1996, 8, 1840-1852.
85. Ciesla, U.; Schuth, F. Microporous and Mesoporous Materials, 1999, 27, 131-149.
86. Ying, J. Y.; Mehnert, C. P.; Wong, M. S. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 56-77.
87. Fowler, C. E.; Burkett, S. L.; Mann, S. Chem. Commun. 1997, 1769-70.
88. Jaroniec, C. P.; Kruk, M.; Jaroniec, M.; Sayari, A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5503-5510.
89. Lim, M. H.; Blanford, C. F.; Stein, A. J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 4090-4091.
90. Boury, B.; Corriu, R. J. P.; Le Strat, V.; Delord, P. New J. Chem. 1999, 23, 531-8.
91. Chevalier, P.; Corriu, R. J. P., Delord, P.; Moreau, J. J. E., Man, M. W. C. New J. Chem. 1998, 423-433.
92. Boury, B.; Chevalier, P.; Corriu, R. J. P., Delord, P., Moreau, J. J. E.; Chiman, M. W. Chem. Mater. 1999, 11, 281-291.
93. Corriu, R. J. P.; Moreau, J. J. E.; Thepot, P.; Man, M. W. C. Chem. Mater. 1992, 4, 1217-1224.
94. Raman, N. K.; Brinker, C. J. J. Memb. Sci. 1995, 273-279.
95. Cao, G.; Lu, Y.; Delattre, L.; Brinker, C. J.; Lopez, G. P. Adv. Mater. 1996, 8, 588-591.
96. CC. Lu, Y.; Cao, G.; Kale, R. P.; Prabakar, S, Lopez, G. P.; Brinker, C. J. Chem. Mater. 1999, 11, 1223-1229.
97. Loy, D. A.; Shea, K. J. Chem. Rev. 1995, 95, 1431-42.
98. Shea, K. J.; Loy, D. A.; Webster, O. J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 6700-6710.
99. Oviatt, H. W.; Shea, K. J.; Small, J. H. Chem. Mater. 1993, 5, 943-950.
100. Loy, D. A.; Jamison, G. M.; Baugher, B. M.; Myers, S. A.; Assink, R. A.; Shea, K. J. Chem. Mater. 1996, 8, 656-663.
101. Hobson, S. T.; Shea, K. J. Chem. Mater. 1997, 9, 616-623.
102. Bein, T.; Brown, K.; Enzel, P.; Brinker, C. J. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1988, 121, 761-66.
103. Bein, T.; Brown, K.; Frye, G. C.; Brinker, C. J. J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 7640-7641.
104. Mintova, S.; Schoeman, B.; Valtchev, V. Sterte, J.; Mo, S.; Bein, T. Adv. Mater. 1997, 9, 585-589.
105. Jimenez-Morales, A.; Galvan, J. C.; Aranda, P.; Ruiz-Hitzky, E. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1998, 519, 211-217.
106. Lacan, P.; Guizard, C.; Le Gall, P.; Wettling, D.; Cot, L. J. Memb. Sci. 1995, 100, 99-109.
107. Barboiu, M.; Luca, C.; Guizard, C.; Hovnanian, N.; Cot, L.; Popescu, G. J. Memb. Sci. 1997, 129, 197-207.
108. (a) Kimura, K.; Sunagawa, T.; Yokoyama, M. Chem. Letters 1995, 967.
109. (b) Kimura, K.; Sunagawa, T.; Yokoyama, M. Anal. Chem. 1997, 69, 2379-2383.
110. (a) Kiumra, K.; Sunagawa, T.; Yokoyama, M. Chem. Commun. 1996, 745-746.
111. (b) Kimura, K.; Sunagawa, T.; Yajima, S.; Miyake, S.; Yokoyama, M. Anal. Chem. 1998, 70, 4309-4313.
112. Kriz, D.; Ramstrom, O.; Mosbach, K. Anal. Chem. 1997, 345A-349A.
113. Mayes, A. G.; Mosbach, K. Trends Anal. Chem. 1997, 16, 321-332.
114. Sellergren, B. Trends Anal. Chem. 1997, 16, 310-320.
115. Mallik, S.; Plunkett, S. D.; Dhal, P. K.; Johnson, R. D.; Pack, D.; Shnek, D.; Arnold, F. H. New J. Chem. 1994, 18, 299-304.
116. Dickey, F. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1949, 35, 227-229.
117. Dickey, F. H. J. Phys. Chem. 1955, 59, 695-707.
118. Morrison, J. L.; Worsley, M.; Shaw, D. R.; Hodgson, G. W. Can. J. Chem. 1959, 37, 1986-1995.
119. Dai, S.; Shin, Y. S.; Barnes, C. E.; Toth, L. M. Chem. Mater. 1997, 9, 2521-2525.
120. Pinel, C.; Loisil, P. Gallezot, P. Adv. Mater. 1997, 9, 582-585.
121. Sasaki, D. Y.; Rush, D. J.; Daitch, C. E.; Alam, T. M.; Assink, R. A.; Ashley, C. S.; Brinker, J. C.; Shea, K. J. In: Molecular and Ionic Recognition with Imprinted Polymers, ACS Symposium Series 703, Bartsch, R. A.; Maeda, M., Eds., 1998, pp. 314-323.
122. (a) Makote, R.; Collinson, M. M. Chem. Mater. 1998, 10, 2440-45.
123. (b) Makote, R.; Collinson, M. M. Chem. Comm. 1998, 3, 425.
124. Glad, M.; Norrlow, O.; Sellergren, B.; Siegbahn, N.; Mosbach, K. J. Chromatography, 1985, 347, 11-23.
125. Hwang, K-O., Sasaki, T. J. Mater. Chem. 1998, 8, 215-356.
126. Morihara, K. In: Molecular and Ionic Recognition with Imprinted Polymers, ACS Symposium Series 703, Bartsch, R. A.; Maeda, M., Eds. 1998, pp. 300-313.
127. Lulka, M. F.; Chambers, J. P.; Valdes, E. R.; Thompson, R. G.; Valdes, J. J. Anal. Letters 1997, 30(13) 2301-2313.
128. Guo, Y.; Colón, L. A.; Anal. Chem. 1995, 67, 2511-2516.
129. Guo, Y.; Colón, L. A. J. Microcolumn Sepns 1995, 7, 485-91.
130. Guo, Y.; Imahori, G. A.; Colón, L. A. J. Chrom. A, 1996, 744, 17-29.
131. Guo, Y.; Colón, L. A.; Chromatographia, 1996, 43, 477-483.
132. Rodriguez, S. A.; Colón, L. A. Chem. Mater. 1999, 11, 754-62.
133. Pursch, M; Jager, A. Schneller, T.; Brindle, R.; Albert, K.; Lindner, E. Chem. Mater. 1996, 8, 1245-49.
134. Wu, J. T., Huang, P.; Li, M. X.; Qian, M. G.; Lubman, D. M. Anal. Chem. 1997, 69, 320-26.
135. Wang, D; Chong, S. L.; Malik, A. Anal. Chem. 1997, 69, 4566-76.
136. Chong, S. L.; Wang, D.; Hayes, J. D.; Wilhite, B. W.; Malik, A. Anal. Chem. 1997, 69, 3889-98.
137. Fields, S. M. Anal. Chem. 1996, 68, 2709-12.
138. Zuhlke, J.; Knopp, D.; Niessner, R. Fresenius J. Anal. Chem. 1995, 352, 654-659.
139. Cichna, M.; Knopp, D.; Niessner, R. Anal. Chim. Acta, 1997, 339, 241-250.
140. Chichna, M.; Markl, P.; Knopp, D.; Niessner, R. Chem. Mater. 1997, 9, 2640-46.
141. Deschler, U.; Kleinschmit, P.; Panster, P. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, 25, 236-252.