MCM-48-like large mesoporous silicas with tailored pore structure: Facile synthesis domain in a ternary triblock copolymer-butanol-water system

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 20, 2005, Pages 7601-7610

  Kim, Tae Wan ^a   Kleitz, Freddy ^a,b   Paul, Blain ^a   Ryoo, Ryong ^a  

^a Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

^b UNIVERSITÉ LAVAL   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALCOHOLS; BLOCK COPOLYMERS; PORE SIZE; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SILICA; SORPTION; SYNTHESIS (CHEMICAL); TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION ANALYSIS;

BUTANOL; CARBON PRECURSORS; MESOSTRUCTURE; PHASE DOMAIN;

MESOPOROUS MATERIALS;

BUTANOL; CARBON; COPOLYMER; MCM 48; NITROGEN; PLURONIC P123; POLOXAMER; SILICON DIOXIDE; UNCLASSIFIED DRUG; WATER;

ACCURACY; ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHIRALITY; MATERIALS; POROSITY; REACTION ANALYSIS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; STRUCTURE ANALYSIS; SYNTHESIS; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY POWDER DIFFRACTION;

EID: 19744375334     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja042601m     Document Type: Article

References (93)

1. For reviews, see: (a) Ciesla, U.; Schüth, F. Microporous Mesoporous Mater. 1999, 27, 131.
2. (b) Ying, J. Y.; Mehnert, C. P.; Wong, M. S. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 56.
3. (c) Schüth, F. Chem. Mater. 2001, 13, 3184.
4. (d) Scott, B. J.; Wirnsberger, G.; Stucky, G. D. Chem. Mater. 2001, 13, 3140.
5. (e) Schmidt, W.; Schüth, F. Adv. Mater. 2002, 14, 629.
6. (f) Stein, A. Adv. Mater. 2003, 15, 763.
7. (g) Taguchi, A.; Schüth, F. Microporous Mesoporous Mater. 2004, 77, 1.
8. (a) Wight, A. P.; Davis, M. E. Chem. Rev. 2002, 102, 3589.
9. (b) Stein, A.; Melde, B. J.; Schroden, R. C. Adv. Mater. 2000, 12, 1403.
10. (c) Inagaki, S.; Guan, S.; Fukushima, Y.; Ohsuna, T.; Terasaki, O. Nature 2002, 416, 304.
11. (a) Lu, Y.; Ganguli, R.; Drewien, C. A.; Anderson, M. T.; Brinker, C. J.; Gong, W.; Guo, Y.; Soyez, H.; Dunn, B.; Huang, M. H.; Zink, J. I. Nature 1997, 389, 364.
12. (b) Grün, M.; Lauer, I.; Unger, K. K. Adv. Mater. 1997, 9, 254.
13. (c) Zhao, D.; Yang, P.; Melosh, N.; Feng, J.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Adv. Mater. 1998, 10, 1380.
14. (d) Yang, P.; Zhao, D.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Chem. Mater. 1998, 10, 2033.
15. (e) Miyata, H.; Kuroda, K. Chem. Mater. 1999, 11, 1609.
16. (f) Boissière, C.; Larbot, A.; Prouzet, E. Chem. Mater. 2000, 12, 1937.
17. (g) Kleitz, F.; Marlow, F.; Stucky, G. D.; Schüth, F. Chem. Mater. 2001, 13, 3587.
18. (h) Melosh, N. A.; Davidson, P.; Chmelka, B. F. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 823.
19. (i) Grosso, D.; Soler-Illia, G. J. A. A.; Babonneau, F.; Sanchez, C. Adv. Mater. 2001, 13, 1085.
20. (a) Ko, C. H.; Ryoo, R. Chem. Commun. 1996, 2467.
21. (b) Shin, H. J.; Ryoo, R.; Liu, Z.; Terasaki, O. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1246.
22. (c) Shin, H. J.; Ko, C. H.; Ryoo, R. J. Mater. Chem. 2001, 11, 260.
23. (d) Yang, H.; Shi, Q.; Tian, B.; Lu, Q.; Gao, F.; Xie, S.; Fan, J.; Yu, C.; Tu, B.; Zhao, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4724.
24. (e) Tian, B. Z.; Liu, X. Y.; Yang, H. F.; Xie, S. H.; Yu, C. Z.; Tu, B.; Zhao, D. Y. Adv. Mater. 2003, 15, 1370.
25. (f) Laha, S.; Ryoo, R. Chem. Commun. 2003, 17, 2138-2139.
26. (g) Schüth, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3604.
27. (a) Ryoo, R.; Joo, S. H.; Jun, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7743.
28. (b) Lee, J.; Yoon, S.; Hyeon, T.; Oh, S. M.; Kim, K. B. Chem. Commun. 1999, 2177.
29. (c) Jun, S.; Joo, S. H.; Ryoo, R.; Kruk, M.; Jaroniec, M.; Liu, Z.; Ohsuna, T.; Terasaki, O. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10712.
30. (d) Ryoo, R.; Joo, S. H.; Kruk, M.; Jaroniec, M. Adv. Mater. 2001, 13, 677.
31. (e) Lee, J.; Han, S.; Hyeon, T. J. Mater. Chem. 2004, 14, 478.
32. (f) Joo, S. H.; Choi, S. J.; Oh, I.; Kwak, J.; Liu, Z.; Terasaki, O.; Ryoo, R. Nature 2001, 412, 169.
33. (g) Zhang, W.-H.; Liang, C.; Sun, H.; Shen, Z.; Guan, Y.; Ying, P.; Li, C. Adv. Mater. 2002, 14, 1776.
34. (h) Vix-Guterl, C.; Boulard, S.; Parmentier, J.; Patarin, J.; Werckmann, J. Chem. Lett. 2002, 10, 1062.
35. (i) Kim, T.-W.; Park, I.-S.; Ryoo, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 4375.
36. (j) Solovyov, L.; Kim, T.-W.; Kleitz, F.; Terasaki, O.; Ryoo, R. Chem. Mater. 2004, 16, 2274.
37. (k) Lu, A. H.; Kiefer, A.; Schmidt, W.; Schüth, F. Chem. Mater. 2004, 16, 100.
38. 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.; Schenkler, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10834.
39. Schoen, A. H. NASA Technical Note D-5541; NASA: Washington, D.C., 1970.
40. Alfredsson, V.; Andersson, M. W. Chem. Mater. 1996, 8, 1141.
41. Carlsson, A.; Kaneda, M.; Sakamoto, Y.; Terasaki, O.; Ryoo, R.; Joo, S. H. J. Electron Microsc. 1999, 48, 795.
42. Monnier, A.; Schüth, F.; Huo, Q. S.; Kumar, D.; Margolese, D. I.; Maxwell, R. S.; Stucky, G. D.; Krishnamurty, M.; Petroff, P.; Firouzi, A.; Janicke, M.; Chmelka, B. F. Science 1993, 261, 1299.
43. Vartuli, J. C.; Schmitt, K. D.; Kresge, C. T.; Roth, W. J.; Leonowicz, M. E.; Sheppardt, B.; McCullen, S. B.; Hellring, S. D.; Beck, J. S.; Schenkler, J. L.; Olson, D. H.; Sheppard, E. W. Chem. Mater. 1994, 6, 2317.
44. Morey, M. S.; Davidson, A.; Stucky, G. D. J. Porous Mater. 1998, 5, 195.
45. Sayari, A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6504.
46. Huo, Q.; Margolese, D. I.; Stucky, G. D. Chem. Mater. 1996, 8, 1147.
47. Gallis, K. W.; Landry, C. C. Chem. Mater. 1997, 9, 2035.
48. Kim, J. M.; Kim, S. K.; Ryoo, R. Chem. Commun. 1998, 259.
49. (a) Chen, F. X.; Huang, L. M.; Li, Q. Z. Chem. Mater. 1997, 9, 2685.
50. (b) Ryoo, R.; Joo, S. H.; Kim, J. M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7435.
51. (c) Zhao, W.; Li, Q. Z. Chem. Mater. 2003, 15, 4160.
52. Che, S.; Kamiya, S.; Terasaki, O.; Tatsumi, T. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12089.
53. Kleitz, F.; Thomson, S. J.; Liu, Z.; Terasaki, O.; Schüth, F. Chem. Mater. 2002, 14, 4134.
54. Trikalitis, P. N.; Rangan, K. K.; Bakas, T.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12255.
55. Ogura, M.; Miyoshi, H.; Naik, S. P.; Okubo, T. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10937.
56. Zhao, D.; Huo, Q.; Feng, J.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6024.
57. Sakamoto, Y.; Kaneda, M.; Terasaki, O.; Zhao, D.; Kim, J. M.; Stucky, G. D.; Shin, H. J.; Ryoo, R. Nature 2000, 408, 449.
58. Yu, C.; Yu, Y.; Zhao, D. Chem. Commun. 2000, 575.
59. Kipkemboi, P.; Fogden, A.; Alfredsson, V.; Flodström, K. Langmuir 2001, 17, 5398.
60. Matos, J. R.; Kruk, M.; Mercuri, L. P.; Jaroniec, M.; Zhao, L.; Kamiyama, T.; Terasaki, O.; Pinnavaia, T. J.; Liu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 821.
61. Choi, M.; Heo, W.; Kleitz, F.; Ryoo, R. Chem. Commun. 2003, 1340.
62. Kleitz, F.; Liu, D.; Anilkumar, G. M.; Park, I. S.; Solovyov, L. A.; Shmakov, A. N.; Ryoo, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 14296.
63. Soler-Illia, G. J. A. A.; Crepaldi, E. L.; Grosso, D.; Sanchez, C. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2003, 8, 109 and references therein.
64. Kim, T.-W.; Ryoo, R.; Kruk, M.; Gierszal, K. P.; Jaroniec, M.; Kamiya, S.; Terasaki, O. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11480.
65. Liu, X.; Tian, B.; Yu, C.; Gao, F.; Xie, S.; Tu, B.; Che, R.; Peng, L.-M; Zhao, D. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 3876.
66. Flodström, K.; Alfredsson, V.; Källrot, N. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4402.
67. Wang, Y. Q.; Yang, C. M.; Zibrowius, B.; Spliethoff, B.; Lindén, M.; Schüth, F. Chem. Mater. 2003, 15, 5029.
68. Chan, Y. T.; Lin, H.-P.; Mou, C. Y.; Liu, S. T. Chem. Commun. 2002, 2878.
69. Kleitz, F.; Choi, S. H.; Ryoo, R. Chem. Commun. 2003, 2136.
70. Kleitz, F.; Solovyov, L. A.; Anilkumar, G. M.; Choi, S. H.; Ryoo, R. Chem. Commun. 2004, 1536.
71. Kaneda, M.; Tsubakiyama, T.; Carlsson, A.; Sakamoto, Y.; Ohsuna, T.; Terasaki, O.; Joo, S. H.; Ryoo, R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1256.
72. Solovyov, L. A.; Zaikovskii, V. I.; Shmakov, A. N.; Belousov, O. V.; Ryoo, R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12198.
73. Sakamoto, Y.; Kim, T.-W.; Ryoo, R.; Terasaki, O. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5231.
74. Ravikovitch, P. I.; Neimark, A. V. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6817.
75. Ravikovitch, P. I.; Neimark, A. V. Colloids Surf. A: Phys. Eng. Aspects 2001, 187, 11.
76. Thommes, M.; Köhn, R.; Fröba, M. Appl. Surf. Sci. 2002, 196, 239.
77. Ågren, P.; Lindén, M.; Rosenholm, J. B.; Schwarzenbacher, R.; Kriechbaum, M.; Amenitsch, H.; Laggner, P.; Blanchard, J.; Schüth, F. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 5943.
78. Tolbert, S. H.; Landry, C. C.; Stucky, G. D.; Chmelka, B. F.; Norby, P.; Hanson, J. C.; Monnier, A. Chem. Mater. 2001, 13, 2247.
79. Kleitz, F.; Blanchard, J.; Ågren, P.; Zibrowius, B.; Schüth, F.; Lindén, M. Langmuir 2002, 18, 4963.
80. Tian, B. Z.; Liu, X.; Solovyov, L.; Liu, Z.; Yang, H.; Zhang, Z.; Xie, S.; Zhang, F.; Tu, B.; Yu, C.; Terasaki, O.; Zhao, D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 865.
81. Galarneau, A.; Cambon, H.; DiRenzo, F.; Ryoo, R.; Choi, M.; Fajula, F. New J. Chem. 2003, 27, 73.
82. Sauer, J.; Marlow, F.; Schüth, F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 5579.
83. Kleitz, F.; Schmidt, W.; Schüth, F. Microporous Mesoporous Mater. 2003, 1, 65.
84. Luzzati, V.; Spegt, P. A. Nature 1967, 215, 701.
85. Clerc, M.; Dubois-Violette, E. J. Phys. France 11 1994, 4, 275.
86. Feng, P.; Bu, X.; Pine, D. J. Langmuir 2000, 16, 5304.
87. Armstrong, J.; Chowdhry, B.; Mitchell, J.; Beezer, A.; Leharne, S. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1738.
88. Kwon, K.-W.; Park, M. J.; Hwang, J.; Char, K. Polym. J. 2001, 33, 404.
89. (a) Holmqvist, P.; Alexandridis, P.; Lindman, B. Macromolecules 1997, 30, 6788.
90. (b) Holmqvist, P.; Alexandridis, P.; Lindman, B. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1149.
91. (a) Flodström, K.; Teixeira, C. V.; Amenitsch, H.; Alfredsson, V.; Lindén, M. Langmuir 2004, 20, 4885.
92. (b) Flodström, K.; Wennerström, H.; Alfredsson, V. Langmuir 2004, 20, 680.
93. Imai, M.; Kawaguchi, A.; Seaki, A.; Nakaya, K.; Kato, T.; Ito, K.; Ameniya, Y. Phys. Rev. E 2000, 62, 6865.