Interaction of molecular hydrogen with microporous metal organic framework materials at room temperature

Journal of the American Chemical Society

Volumn 132, Issue 5, 2010, Pages 1654-1664

  Nijem, Nour ^a   Veyan, Jean François ^a   Kong, Lingzhu ^b   Li, Kunhao ^b   Pramanik, Sanhita ^b   Zhao, Yonggang ^b   Li, Jing ^b   Langreth, David ^b   Chabal, Yves J ^a  

^a The University of Texas at Dallas   (United States)

^b RUTGERS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BENZENE RING; BENZENEDICARBOXYLATE; D-CHANNEL; DENSITY-FUNCTIONAL CALCULATIONS; FIRST-PRINCIPLES; GUEST MOLECULES; HIGH PRESSURE; INDUCED DIPOLES; INTEGRATED AREAS; IR INTENSITIES; IR SPECTROSCOPY; ISOTHERM MEASUREMENT; METAL CENTERS; METAL ORGANIC FRAMEWORK MATERIALS; MICROPOROUS METAL ORGANIC FRAMEWORKS; MOLECULAR HYDROGEN; ORGANIC LIGANDS; RED-SHIFTED; ROOM TEMPERATURE; SMALL APERTURE; TRIETHYLENEDIAMINE; UNIT CELLS; UNIT-CELL DIMENSIONS; VAN DER WAALS; VIBRATIONAL FREQUENCIES;

ABSORPTION SPECTROSCOPY; AUTOMOBILE EXHIBITIONS; BENZENE; BINDING ENERGY; BINDING SITES; BIOCHEMISTRY; HIGH PRESSURE ENGINEERING; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOTHERMS; METALS; MICROPOROUS MATERIALS; MOLECULES; ORGANIC POLYMERS; ORGANOMETALLICS; VAN DER WAALS FORCES;

LIGANDS;

BENZENE DERIVATIVE; DEUTERIUM; HYDROGEN; METAL;

ARTICLE; INFRARED SPECTROSCOPY; MOLECULAR INTERACTION; POROSITY; ROOM TEMPERATURE; SURFACE PROPERTY;

EID: 76149131345     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja908817n     Document Type: Article

References (68)

1. Murray, L. J.; Dinca, M.; Long, J. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294-1314.
2. Zhao, X. Y.; Ma, L. Q. Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 4788-4796.
3. Zhao, X. B.; Xiao, B.; Fletcher, A. J.; Thomas, K. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8880-8888.
4. Rangel, C. M.; Fernandes, V. R.; Slavkou, Y.; Bozukov, L. Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 4587-4591.
5. Silvestre-Albero, A. M.; Wahby, A.; Silvestre-Albero, J.; Rodriguez-Reinoso, F.; Betz, W. Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 7125-7131.
6. Lan, A. J. Inorg. Chem. 2009, 48, 7165-7173.
7. Xue, M.; Liu, Y.; Schaffino, R. M.; Xiang, S. C.; Zhao, X. J.; Zhu, G. S.; Qiu, S. L.; Chen, B. L. Inorg. Chem. 2009, 48, 4649-4651.
8. Yu, X. B.; Guo, Y. H.; Yang, Z. X.; Guo, Z. P.; Liu, H. K.; Dou, S. X. Scr. Mater. 2009, 61, 469-472.
9. Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3494-3495.
10. Furukawa, H.; Miller, M. A.; Yaghi, O. M. J. Mater. Chem. 2007, 17, 3197-3204.
11. Chen, B. L.; Ockwig, N. W.; Millward, A. R.; Contreras, D. S.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4745-4749.
12. Rowsell, J. L. C.; Millward, A. R.; Mueller, U.; Yaghi, O. M. Abstr. Pap. - Am. Chem. Soc. 2004, 227, 390-INOR.
13. Rowsell, J. L. C.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4670-4679.
14. Rosi, N. L.; Eckert, J.; Eddaoudi, M.; Vodak, D. T.; Kim, J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2003, 300, 1127-1129.
15. Zhao, D.; Yuan, D. Q.; Zhou, H. C. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 222-235.
16. Liu, J.; Lee, J. Y.; Pan, L.; Obermyer, R. T.; Simizu, S.; Zande, B.; Li, J.; Sankar, S. G.; Johnson, J. K. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 2911-2917.
17. Thomas, K. M. Dalton Trans. 2009, 1487-1505.
18. Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 1999, 402, 276-279.
19. Sudik, A. C.; Millward, A. R.; Ockwig, N. W.; Cote, A. P.; Kim, J.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7110-7118.
20. Yaghi, O. M.; O'Keeffe, M.; Ockwig, N. W.; Chae, H. K.; Eddaoudi, M.; Kim, J. Nature 2003, 423, 705-714.
21. Tranchemontagne, D. J.; Hunt, J. R.; Yaghi, O. M. Tetrahedron 2008, 64, 8553-8557.
22. Xu, J.; Bai, Z. S.; Okamura, T. A.; Chen, M. S.; Sun, W. Y.; Ueyama, N. Polyhedron 2009, 28, 2480-2486.
23. Dai, F. N.; He, H. Y.; Gao, D. L.; Ye, F.; Sun, D. F.; Pang, Z. J.; Zhang, L.; Dong, G. L.; Zhang, C. Q. Inorg. Chim. Acta 2009, 362, 3987-3992.
24. Nouar, F.; Eckert, J.; Eubank, J. F.; Forster, P.; Eddaoudi, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2864-2870.
25. Eddaoudi, M.; Kim, J.; Rosi, N.; Vodak, D.; Wachter, J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2002, 295, 469-472.
26. Chae, H. K.; Kim, J.; Friedrichs, O. D.; O'Keefe, M.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3907-3909.
27. Rosi, N. L.; Eddaoudi, M.; Kim, J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. CrystEngComm 2002, 401-404.
28. Bae, Y. S.; Farha, O. K.; Hupp, J. T.; Snurr, R. Q. J. Mater. Chem. 2009, 19, 2131-2134.
29. Kuppler, R. J.; Timmons, D. J.; Fang, Q.-R.; Li, J.-R.; Makal, T. A.; Young, M. D.; Yuan, D.; Zhao, D.; Zhuang, W.; Zhou, H.-C. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 3042-3066.
30. Satyapal, S.; Petrovic, J.; Read, C.; Thomas, G.; Ordaz, G. Catal. Today 2007, 120, 246-256.
31. Niu, J.; Rao, B. K.; Jena, P. Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 2277.
32. Kubas, G. J. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 120-128.
33. Zhou, W.; Wu, H.; Yildirim, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15268-15269.
34. Zhou, W.; Yildirim, T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 8132-8135.
35. Wu, H.; Zhou, W.; Yildirim, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4995-5000.
36. Liu, Y.; Kabbour, H.; Brown, C. M.; Neumann, D. A.; Ahn, C. C. Langmuir 2008, 24, 4772-4777.
37. Bordiga, S.; Vitillo, J. G.; Ricchiardi, G.; Regli, L.; Cocina, D.; Zecchina, A.; Arstad, B.; Bjørgen, M.; Hafizovic, J.; Lillerud, K. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18237-18242.
38. Vitillo, J. G.; Regli, L.; Chavan, S.; Ricchiardi, G.; Spoto, G.; Dietzel, P. D. C.; Bordiga, S.; Zecchina, A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8386-8396.
39. Chabal, Y. J.; Patel, C. K. N. Rev. Mod. Phys. 1987, 59, 835-844.
40. Chaudhuri, S.; Rangan, S.; Veyan, J. F.; Muckerman, J. T.; Chabal, Y. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10576-10587.
41. Gribov, E. N.; Cocina, D.; Spoto, G.; Bordiga, S.; Ricchiardi, G.; Zecchina, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1186-1196.
42. Welsh, H. L. J. Atmos. Sci. 1969, 26, 835.
43. Lee, J. Y.; Olson, D. H.; Pan, L.; Emge, T. J.; Li, J. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1255-1262.
44. Li, K.; Lee, J.; Olson, D. H.; Emge, T. J.; Bi, W.; Eibling, M. J.; Li, J. Chem. Commun. 2008, 6123-6125.
45. Kunhao, L.; David, H. O.; Jeong Yong, L.; Wenhua, B.; Ke, W.; Tan, Y.; Qiang, X.; Li, J. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2205-2214.
46. Wang, Z.; Zhang, B.; Zhang, Y.; Kurmoo, M.; Liu, T.; Gao, S.; Kobayashi, H. Polyhedron 2007, 26, 2207-2215.
47. Anjian, L.; Kunhao, L.; Haohan, W.; David, H. O.; Thomas, J. E.; Woosoek, K.; Maochun, H.; Jing, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2334-2338.
48. Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 246401.
49. Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 109902.
50. Thonhauser, T.; Valentino, R. C.; Shen, L.; Aaron, P.; Per, H.; David, C. L. Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007, 76, 125112.
51. Roman-Perez, G.; Soler, J. M. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 096102.
52. Li, J.; Cheng, S.; Zhao, Q.; Long, P.; Dong, J. Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 1377-1382.
53. Nelson, A. P.; Farha, O. K.; Mulfort, K. L.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 458-+.
54. Gonze, X.; et al. Comput. Mater. Sci. 2002, 25, 478-492.
55. Gonze, X.; et al. Z. Kristallogr. 2005, 220, 558-562.
56. Ordejón, P.; Artacho, E.; Soler, J. M. Phys. Rev. B 1996, 53, R10441.
57. Soler, J. M.; Artacho, E.; Gale, J. D.; Garcia, A.; Junquera, J.; Ordejon, P.; Sanchez-Portal, D. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, 2745-2779.
58. Troullier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1991, 43, 1993.
59. Siesler, H. W.; Ozaki, Y.; Kawata, S.; Heise, H. M. Near Infrared Spectroscopy; Wiley-VCH: New York, 2002.
60. Herman, R. M.; Lewis, J. C. Physica B 2009, 404, 1581-1584.
61. FitzGerald, S. A.; Allen, K.; Landerman, P.; Hopkins, J.; Matters, J.; Myers, R.; Rowsell, J. L. C. Phys. Rev. B: Condens. Matter 2008, 77, 224301.
62. Hirscher, M.; Panella, B.; Schmitz, B. Microporous Mesoporous Mater. [Online early access]. DOI: 10.1016/j.micromeso.2009.06.005. Published Online: June 11, 2009.
63. Stetcu, I.; Quaglioni, S.; Friar, J. L.; Hayes, A. C.; Petr, N. Phys. Rev. C: Nucl. Phys. 2009, 79, 064001.
64. Chabal, Y. J.; Patel, C. K. N. Phys. Rev. Lett. 1984, 53, 1771-1774.
65. Kong, L.; Cooper, V. R.; Nijem, N.; Li, K.; Li, J.; Chabal, Y. J.; Langreth, D. C. Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009, 79, 081407.
66. Kong, L.; Roman-Perez, G.; Soler, J. M.; Langreth, D. C. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 096103.
67. FitzGerald, S. A.; Churchill, H. O. H.; Korngut, P. M.; Simmons, C. B.; Strangas, Y. E. Phys. Rev. B: Condens. Matter 2006, 73, 155409.
68. Bordiga, S.; Regli, L.; Bonino, F.; Groppo, E.; Lamberti, C.; Xiao, B.; Wheatley, P. S.; Morris, R. E.; Zecchina, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2676-2685.