Controlled design of ordered and disordered pore architectures, geometries, and dimensions of HOM-type mesostructured monoliths and their hydrothermal stabilities

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 112, Issue 14, 2008, Pages 5476-5489

  El Safty, Sherif A ^a   Kiyozumi, Yoshimichi ^a   Hanaoka, Takaaki ^a   Mizukami, Fujio ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ETHYLENE; OPTICAL DESIGN; SILICA; SILICATE MINERALS;

DIRECT-TEMPLATING METHOD; ETHYLENE OXIDE (ET-O); HYDROTHERMAL STABILITIES; MESOSTRUCTURED; MESOSTRUCTURES; NON-IONIC; SILICA MONOLITHS;

SILICON COMPOUNDS;

EID: 47149084556     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0760096     Document Type: Article

References (124)

1. (a) Davis, M. E. Nature 2002, 417, 813.
2. (b) Daniel, M. C.; Astruc, D. Chem. Rev. 2004, 104, 293.
3. (a) Jaroniec, M. Nature 2006, 442, 638.
4. (b) Lu, Y.; Yang, Y.; Sellinger, A.; Lu, M.; Huang, J.; Fan, H.; Haddad, R.; Lopez, G.; Burns, A. R.; Sasaki, D. Y.; Shelnutt, J.; Brinker, C. J. Nature 2001, 410, 913.
5. (c) Regan, B. C.; Aloni, S.; Ritchie, R. O.; Dahmen, U.; Zettl, A. Nature 2004, 428, 924.
6. (d) Rustom, A.; Saffrich, R.; Markovic, I.; Walther, P.; Gerdes, H. Science 2004, 303, 1007.
7. (a) Corna, A. Chem. Rev. 1997, 97, 2373.
8. (b) Yamada, T.; Zhou, H. S.; Uchida, H.; Tomita, M.; Ueno, Y.; Ichino, T.; Honma, I.; Asai, K.; Katsube, T. Adv. Mater. 2002, 14, 812.
9. (c) Trikalitis, P. N.; Rangan, K. K.; Bakas, T.; Kanatzidis, M. G. Nature 2001, 410, 671.
10. (d) Clark, J. H.; Macquarrie, D. J.; Tavener, S. J. Dalton Trans. 2006, 4297-4309.
11. (a) El-Safty, S. A.; Balaji, T.; Matsunaga, H.; Hanaoka, T.; Muzukami, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7202.
12. (b) Chen, P.; He, C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 728.
13. (c) Ogawa, M. J. Photochem. Photobiol., C 2002, 3, 129.
14. (d) Stein, A. Adv. Mater. 2003, 15, 763.
15. (a) Fan, J.; Yu, C.; Lei, J.; Tian, B.; Wang, L.; Luo, Q.; Tu, B.; Zhou, W.; Zhao, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3146.
16. (b) Sayari, A.; Hamoudi, S.; Yang, Y. Chem. Mater. 2005, 17, 212-216;
17. (c) Ravindra, R.; Zhao, S.; Gies, H.; Winter, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12224.
18. (d) Han, Y. J.; Watson, J. T.; Stucky, G. D.; Burtler, A. J. Mol. Catal. B 2002, 17, 1.
19. (e) Kim, J.; Grate, J. W.; Wang, P. Chem. Eng. Sci. 2006, 61, 1017.
20. (f) Johnston. A. P. R.; Cortez, C.; Angelatos, A. S.; Caruso, F. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006, 11, 203.
21. (g) Yan, X.; Huang, X.; Yu, C.; Deng, C.; Wang, Y.; Zhang, Z.; Qiao, S.; Lu, G.; Zhao, D. Biomaterials 2006, 27, 3396.
22. (a) Kresge, C. T.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J.; Vartuli, J. C.; Beck, J. S. Nature 1992, 359, 710.
23. (b) Beck, J. S.; Vartuli, J. C.; Roth, W. J.; Leonowicz, M. E.; Kresge, C. T.; Schmitt, K. D.; Chu, C. T. W.; Olsan, D. H.; Higgins, E. W.; Schlenker, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10834.
24. (a) Zhao, D.; Huo, Q.; Jianglin, F.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6024.
25. (b) Flodström, K.; Alfredsson, V.; Fällrot, N. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4402.
26. (a) Tanev, P. T.; Pinnavaia, T. J. Science 1995, 267, 865.
27. (b) Bagshaw, S. A.; Prouzet, E.; Pinnavaia, T. J. Science 1995, 269, 1242.
28. (a) Che, S.; Garcia-Bennett, A. E.; Yokoi, T.; Sakamoto, K.; Kunieda, H.; Terasaki, O.; Tatsumi, T. Nat. Mater. 2003, 2, 801.
29. (b) Garcia-Bennett, A. E.; Lund, K.; Terasaki, O. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2434.
30. (c) Gao, C.; Sakamoto, Y.; Sakamoto, K.; Terasaki, O.; Che, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4295.
31. (d) Shen, S.; Baracia-Bennett, A. E.; Liu, Z.; Lu, Q.; Shi, Y.; Yan, Y.; Yu, W.; Cai, Y.; Terasaki, O.; Zhao, D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6780.
32. (a) Soler-Illia, G. J. D. A.; Sanchez, C.; Lebeau, B.; Patarin, J. Chem. Rev. 2002, 102, 4093.
33. (b) Soler-Illia, G. J. D. A.; Crepaldi, E. L.; Grosso, D.; Sanchez, C. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2003, 8, 109.
34. (a) Galarneau, A.; Iapichella, J.; Bonhomme, K.; Renzo, F. D.; Kooyman, P.; Terasaki, O.; Fajula, F. Adv. Fund. Mater. 2006, 16, 1657.
35. (b) Zhao, X. S.; Su, F.; Yan, Q.; Guo, W.; Bao, X. Y.; Lv, L.; Zhou, Z. J. Mater. Chem. 2006, 16, 637.
36. (c) Yuan, Z-Y.; Su, B-L. J. Mater. Chem. 2006, 16, 663.
37. (a) Boissiére, C.; van der Lee, A.; El, Mansouri, A.; Larbot, A.; Prouzet, E. Chem. Commun. 1999, 20, 2047.
38. (b) Boissiére, C.; Larbot, A.; Bourgaux, C.; Prouzet, E.; Bunton, C. A. Chem. Mater. 2001, 13, 3580.
39. Attard, G. S.; Glyde, J. C.; Göltner, C. G. Nature 1995, 378, 366.
40. (a) Göltner, C. G.; Henke, S.; Weissenberger, M. C.; Antonietti, M. Angew Chem., Int. Ed. 1998, 37, 613.
41. (b) Göltner, C. G.; Berton, B.; Kramer, E.; Antonietti, M. Adv. Mater. 1999, 11, 395.
42. (a) Melosh, N. A.; Lipic, P.; Bates, F. S.; Wudl, F.; Stucky, G. D.; Fredrickson, C. H.; Chmelka, B. F. Macromolecules 1999, 32, 4332.
43. (b) Yang, H.; Shi, Q.; Tian, B.; Xie, S.; Zhang, F.; Yan, Y.; Tu, B.; Zhao, D. Chem. Mater. 2003, 15, 536.
44. (a). Smarsly, B.; Polarz, S.; Antonietti, M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10473.
45. (b) Coleman, N. R. B.; Attard, G. S. Microporous Mesoporous Mater. 2001, 44, 73.
46. (a) El-Safty, S. A.; Hanaoka, T. Chem. Mater. 2004, 16, 384.
47. (b) El-Safty, S. A.; Hanaoka, T. Adv. Mater. 2003, 15, 1893.
48. (a) El-Safty, S. A.; Hanaoka, T.; Mizukami, F. Adv. Mater. 2005, 17, 47;
49. (b) Chem. Mater. 2005, 17, 3137-3145;
50. (c) J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9255;
51. (d) Acta Mater. 2006, 54, 899.
52. (a) Inagaki, S.; Guan, S.; Ohsuna, T.; Terasaki, O. Nature 2002, 416, 304.
53. (b) Choi, M.; Cho, H. S.; Srivastava, R.; Venkatesan, C.; Choi, D-H.; Ryoo, R. Nat. Mater. 2006, 5, 718.
54. (a) Liu, Y.; Pinnavaia, T. J. J. Mater. Chem. 2002, 12, 3179.
55. (b) Liu, Y.; Pinnavaia, T. J. Chem. Mater. 2002, 14, 3.
56. (c) Kim, S. S.; Zhang, W.; Pinnavaia, T. J. Science 1998, 282, 1302.
57. (a) Chen, S. C.; Kawi, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8870.
58. (b) Mokaya, R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8279.
59. (c) Mokaya, R. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 2930.
60. (d) Wang, K.; Lin, Y.; Morris, M. A.; Holmes, J. D. J. Mater. Chem. 2006, 16, 4051.
61. (a) O' Neil, A. S.; Mokaya, R.; Poliakoff, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10636.
62. (b) Han, Y.; Li, N.; Zhao, L.; Li, D.; Xu, X.; Wu, S.; Di, Y.; Li, C.; Zou, Y.; Yu, Y.; Xiao, F. S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7551.
63. (c) Lourenco, J. P.; Fernandes, A.; Henriques, C.; Ribeiro, M. F. Microporous Mesoporous Mater. 2006, 94, 56.
64. Li, C.; Wang, Y.; Guo, Y.; Liu, X.; Guo, Y.; Zhang, Z.; Wang, Y.; Lu, G. Chem. Mater. 2007, 19, 173.
65. (b) Selvaraj, M.; Kawi, S. Chem. Mater. 2007, 19, 509.
66. (c) Pauly, T. R.; Petkov, V.; Billinge, S. J. L.; Pinnavaia, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 97.
67. (a) Zhang, Z.; Han, Y.; Zhu, L.; Wang, R.; Yu, Y.; Qiu, S.; Zhao, D.; Xiao, F. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 1258.
68. (b) Trong, O. D.; Kaliaguine, S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 618.
69. (c) Liu, Y.; Zhang, W.; Pinnavaia, T. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 1255.
70. (d) Li, Y.; Shi, J.; Hua, Z.; Chen, H.; Ruan, M.; Yan, D. Nano Lett. 2003, 3, 609.
71. (a) Kisler, J. M.; Gee, M. J.; Stevens, G. W.; O' Connor, A. J. Mater. Chem. 2003, 15, 619.
72. (b) Mokaya, R. Chem. Commun. 2001, 633.
73. (a) Xia, Y. R.; Mokaya, R. J. Mater. Chem. 2004, 14, 3427.
74. (b) J. Mater. Chem. 2004, 14, 863.
75. (c) Blin, J. L.; Leonard, A.; Su, B. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6070.
76. (a) Kruk, M.; Celer, E. B.; Jaroniec, M. Chem. Mater. 2004, 16, 698.
77. (b) Newalkar, B. N.; Komarneni, S.; Turaga, U. T.; Katsuki, H. J. Mater. Chem. 2003, 13, 1710.
78. (a) Alberius, P. C. A.; Frindell, K. L.; Hayward, R. C.; Kramer, E. J.; Stucky, G. D.; Chmelka, B. F. Chem. Mater. 2002, 14, 3284.
79. (b) Bagshaw, S. A.; Prouzet, E.; Pinnavaia, T. J. Angew Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 516.
80. (c) Kaasgaard, T.; Drummond, C. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4957.
81. (d) Bleta, R.; Blin, J. L.; Stébé, M. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23547.
82. (a) Yamamoto, J.; Tanaka, H. Nature 2001, 409, 321.
83. (b) Feng, P.; Bu, X.; Stucky, G. D.; Pin, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 994.
84. (c) Feng, P.; Bu, X.; Pine, D. J. Langumir 2000, 16, 5304.
85. (d) Raman, I. A.; Suhaimi, H.; Tiddy, G. J. T. Adv. Colloid Interface Sci. 2003, 106, 109.
86. (a) 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.
87. (b) Kruk, M.; Jaroniec, M. Chem. Mater. 2003, 15, 2942.
88. (c) Kleitz, F.; Liu, D.; Anilkumar, G. M.; Park, I.; Solovyov, L. A.; Shmakov, A. N.; Ryoo, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 14296.
89. (a) Kim, J. M.; Sakamoto, Y.; Hwang, Y. K.; Kwon, Y. U.; Terasaki, O.; Park, S. E.; Stucky, G. D. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2552.
90. (b) Sakamoto, Y.; Kaneda, M.; Terasaki, O.; Zhao, D. Y.; Kim. J. M.; Stucky, G. D.; Shin, H. J.; Ryoo, R. Nature 2000, 408, 449.
91. (a) El-Safty, S. A.; Evans, J. J. Mater. Chem. 2002, 12, 117.
92. (b) El-Safty, S. A.; Hanaoka, T. Chem. Mater. 2003, 15, 2892.
93. (a) Dag, Ö.; Alayolu, S.; Uysal, I. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8439.
94. (b) Zhang, Z.; Yan, X.; Tian, B.; Yu, C.; Tu, B.; Zhu, G.; Qiu, S.; Zhao, D. Microporous Mesoporous Mater. 2006, 90, 23.
95. (a) Kim, S-S.; Pauly, T. R.; Pinnavaia, T. J. Chem. Commun 2000, 835.
96. (b) Roziére, J.; Brandhorst, M.; Dutartre, R.; Jacquin, M.; Jones, D. J.; Vitse, P.; Zajac, J. J. Mater. Chem. 2001, 11, 3264.
97. (a) Kunieda, H.; Ozawa, K.; Huang, K-L. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 831.
98. (b) Kunieda, H.; Horri, M.; Koyama, M.; Sakamoto, K. J. Colloid Interface. Sci. 2001, 236, 78.
99. (c) Kunieda, H.; Umizu, G.; Aramaki, K. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2005.
100. (d) Uddin, M. H.; Rodrigue, C.; Watanabe, K.; Lopez-Quintela, A.; Kato, T.; Furukawa, H.; Harashima, A.; Kunieda, H. Langmuir 2001, 17, 5169.
101. (e) Nakamura, N.; Tagawa, T.; Kihara, K.; Tobita, I.; Kunieda, H. Langmuir 1997, 13, 2001.
102. (a) Jonsson, B.; Lindman, B.; Holmberg, K.; Kronberg, B. Surfactants and Polymers in Aqueous Solution; Wiley: Chichester, U.K., 1998.
103. (b) Daoud, M.; Williams, C. E. Soft Matter Physics; Springer: Berlin, 1999.
104. (c) de Gennes, P. G.; Prost, J. Physics of Liquid Crystals, 2nd ed.; Clarendon: Oxford, U.K., 1993.
105. (d) Goldmints, I.; Gaer, Y.; Booth, C.; Smith, K. A.; Hatton, T. A. Langmuir 1999, 15, 1651.
106. (e) Lee, J.; Kim, J.; Hyeon, T. Chem. Commun. 2003, 1138.
107. (f) Li, Y.; Lin, S.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1872.
108. (g) Sakya, P.; Seddon, J. M.; Templer, R. H.; Mirkin, R. J.; Tiddy, G. J. T. Langmuir 1997, 13, 3706.
109. (h) Shome, A.; Roy, S.; Das, P. K. Langmuir 2007, 23, 4130-4136.
110. (a) Kruk, M.; Jaroniec, M.; Ko, C. H.; Ryoo, R. Chem. Mater. 2000, 12, 1961.
111. (b) Ravikovitch, P. I.; Neimark, A. V. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6817.
112. Van Der Voort, P.; Ravikovitch, P. I.; De Jong, K. P.; Benjelloun, M.; Van Bavel, E.; Janssen, A. H.; Neimark, A. V.; Weckhuysen, B. M.; Vansant, E. F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 5873.
113. (a) Bavel, E. V.; Cool, P.; Aerts, K.; Vansant, E. F. J. Phys. Chem. B 2004, 106, 5873.
114. (b) Yu, C.; Fan, J.; Tian, B.; Stucky, G. D.; Zhao, D. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 13368.
115. (a) Kruk, M.; Jaroniec, M. Chem. Mater. 2003, 15, 2942.
116. (b) Ravikovitch, P. I.; Neimark, A. V. Langmuir 2002, 18, 1550.
117. (c) Celer, E. B.; Jaroniec, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14408.
118. (a) Kruk, M.; Antochshuk, V.; Matos, J. R.; Jaroniec, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 768.
119. (b) Hunter, H. M. A.; Garcia-Bennett, A. E.; Shannon, I. J.; Zhou, W.; Wright, P. A. J. Mater. Chem. 2002, 12, 20.
120. (c) Antochshuk, V.; Kruk, M.; Jaroniec, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11900.
121. (d) Grudzien, R. M.; Grabicka, B. E.; Kozak, M.; Pikus, S.; Jaronic, M. New J. Chem. 2006, 30, 1071.
122. (a) Ryoo, R.; Park, I.-S.; Jun, S.; Lee, C. W.; Kruk, M.; Jaroniec, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1650.
123. (b) Bagshaw, S. A.; Hayman, A. R. Adv. Mater. 2001, 13, 1011.
124. (c) Zhou, Y.; Antonietti, M. Adv. Mater. 2003, 15, 1452.