Cavitand-functionalized porous silicon as an active surface for organophosphorus vapor detection

Langmuir

Volumn 28, Issue 3, 2012, Pages 1782-1789

  Tudisco, Cristina ^a   Betti, Paolo ^b   Motta, Alessandro ^a   Pinalli, Roberta ^b   Bombaci, Luigi ^a   Dalcanale, Enrico ^b   Condorelli, Guglielmo G ^a  

^a UNIVERSITY OF CATANIA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF PARMA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACID GROUPS; ACTIVE SURFACES; ANALYTICAL TECHNIQUES; CAVITANDS; COMPLEXATION PROPERTIES; COVALENT ANCHORING; DFT MODELING; DIMETHYL METHYLPHOSPHONATE; ENERGETIC DIFFERENCES; FTIR; FUNCTIONALIZED; FUNCTIONALIZED SURFACES; GRAFTING REACTIONS; HOST GUEST INTERACTIONS; MASS SPECTROSCOPY; NERVE GAS AGENTS; RECOGNITION PROPERTIES; SILICON-BASED MATERIALS; VAPOR DETECTION;

COMPLEXATION; ESTERS; EXPERIMENTS; FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; GRAFTING (CHEMICAL); HYDROSILYLATION; MASS SPECTROMETRY; SURFACES; THERMAL DESORPTION; VAPORS; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

POROUS SILICON;

CAVITAND; ETHER DERIVATIVE; METHYLPHOSPHONIC ACID DIMETHYL ESTER; ORGANOPHOSPHORUS COMPOUND; RESORCINOL DERIVATIVE; SARIN; SILICON;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMISTRY; GAS; INFRARED SPECTROSCOPY; MASS SPECTROMETRY; POROSITY; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

ETHERS, CYCLIC; GASES; MASS SPECTROMETRY; MODELS, CHEMICAL; ORGANOPHOSPHORUS COMPOUNDS; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; POROSITY; RESORCINOLS; SARIN; SILICON; SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84856187995     PISSN: 07437463     EISSN: 15205827     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la203797b     Document Type: Article

References (80)

1. Chambers, H. W. In Organophosphates: Chemistry, Fate, and Effects
2. Chambers, J. E., Levi, P. E., Eds.; Academic Press: San Diego, CA, 1992; p 10.
3. Huang, J.; Miragliotta, J.; Becknell, A.; Katz, H. E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9366-9376
4. Lee, H. J.; Park, K. K.; Oralkan, Ö.; Kupnik, M.; Khuri-Yakub, B. T. IEEE 2008, 434-439
5. Levitsky, I.; Krivoshlykov, S. G. Anal. Chem. 2001, 73, 3441-3448
6. Jang, S.; Koh, Y.; Kim, J.; Park, J.; Park, C.; Kim, S. J.; Cho, S.; Ko, Y. C.; Sohn, H. Mater. Lett. 2008, 62, 552-555
7. Sohn, H.; Lètant, S.; Sailor, M. J.; Trogler, W. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5399-5400
8. Ruminsky, A. M.; Moore, M. M.; Sailor, M. J. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3418-3426
9. Jang, S.; Koh, Y.; Kim, J.; Jung, K.; Sohn, H. J. Korean Phys. Soc. 2009, 55, 294-298
10. Du, X.; Ying, Z.; Jiang, Y.; Liu, Z.; Yang, T.; Xie, G. Sens. Actuators, B 2008, 134, 409-413
11. Hea, W.; Liua, Z.; Dua, X.; Jianga, Y.; Xiao, D. Talanta 2008, 76, 698-702
12. Zhao, Y.; Hea, J.; Yanga, M.; Gaoa, S.; Zuoa, G.; Yana, C.; Chenga, Z. Anal. Chim. Acta 2009, 654, 120-126
13. Yang, K.-L.; Cadwell, K.; Abbott, N. L. Sens. Actuators, B 2005, 104, 50-56
14. Yang, Y.; Ji, H.-F.; Thundat, T. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1124-1125
15. Kanan, S. M.; Tripp, C. P. Langmuir 2001, 17, 2213-2218
16. Du, X.; Wang, Z.; Huang, J.; Tao, S.; Tang, X.; Jiang, Y. J. Mater. Sci. 2009, 44, 5872-5876
17. Huang, J.; Jiang, Y.; Du, X.; Bi, J. Sens. Actuators, B 2010, 146, 388-394
18. Ferguson-McPherson, M. K.; Low, E. R.; Esker, A. R.; Morris, J. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18914-18920
19. Lee, C. Y.; Sharma, R.; Radadia, A. D.; Masel, R. I.; Strano, M. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5018-5021
20. Kong, L.; Wang, J.; Fu, X.; Zhong, Y.; Meng, F.; Luo, T.; Liu, J. Carbon 2010, 48, 1262-1270
21. Delalande, M.; Clavaguera, S.; Toure, M.; Carella, A.; Lenfant, S.; Deresmes, D.; Vuillaumeb, D.; Simonato, J.-P. Chem. Commun. 2011, 47, 6048-6050
22. Bertilsson, L.; Engquist, I.; Liedberg, B. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6021-6027
23. Zou, R.; Zhong, R.; Han, S.; Xu, H.; Burrell, A. K.; Henson, N.; Cape, J. L.; Hickmott, D. D.; Timofeeva, T. V.; Larson, T. E.; Zhao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17996-17999
24. Montoro, C.; Linares, F.; Procopio, E. Q.; Senkovska, I.; Kaskel, S.; Galli, S.; Masciocchi, N.; Barea, E.; Navarro, J. A. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11888-11891
25. Tesfai, T. M.; Sheinker, V. N.; Mitchell, M. B J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7299-7302
26. Bermudez, V. M. Langmuir 2010, 26, 18144-18154
27. Daly, S. M.; Grassi, M.; Shenoy, D. K.; Ugozzoli, F.; Dalcanale, E. J. Mater. Chem. 2007, 17, 1809-1818
28. Condorelli, G. G.; Motta, A.; Favazza, M.; Fragalà, I. L.; Busi, M.; Menozzi, E.; Dalcanale, E.; Cristofolini, L. Langmuir 2006, 22, 11126-11133
29. Bunimovich, Y. L.; Shin, Y. S.; Yeo, W.-S.; Amori, M.; Kwong, G.; Heath, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16323-16331
30. Narducci, D.; Bernardinello, P.; Oldani, M. Appl. Surf. Sci. 2003, 212-213, 491-496
31. Zampolli, S.; Elmi, I.; Mancarella, F.; Betti, P.; Dalcanale, E.; Cardinali, G. C.; Severi, M. Sens. Actuators, B 2009, 141, 322-328
32. Motta, A.; Tudisco, C.; Condorelli, G. G. Sci. Adv. Mater. 2011, 3, 362-377
33. Biavardi, E.; Favazza, M.; Motta, A.; Fragalà, I. L.; Massera, C.; Prodi, L.; Montalti, M.; Melegari, M.; Condorelli, G. G.; Dalcanale, E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7447-7455
34. Condorelli, G. G.; Motta, A.; Favazza, M.; Gurrieri, E.; Betti, P.; Dalcanale, E. Chem. Commun. 2010, 46, 288-290
35. Dubey, M.; Bernasek, S. L.; Schwartz, J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6980-6981
36. Elfström, N.; Karlström, E. A.; Linnros, J. Nano Lett. 2008, 8, 945-949
37. Yue, M.; Stachowiak, J. C.; Lin, H.; Datar, R.; Cote, R.; Majumdar, A. Nano Lett. 2008, 8, 520-524
38. Chen, B.; Xiang, S.; Qian, G. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 2115-2124
39. Cullis, A. G.; Canham, L. T. Nature 1991, 353, 335-338
40. Buriak, J. M. Philos. Trans. R. Soc. A 2006, 364, 217-225
41. Buriak, J. M.; Stewart, M. P.; Geders, T. W.; Allen, M. J.; Choi, H. C.; Smith, J.; Raftery, D.; Canham, L. T. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11491-11502
42. Tudisco, C.; Trusso Sfrazzetto, G.; Pappalardo, A.; Motta, A.; Tomaselli, G. A.; Fragalà, I. L.; Ballistreri, F. P.; Condorelli, G. G. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 13, 2124-2131
43. Sam, S.; Touahir, L.; Salvador Andresa, J.; Allongue, P.; Chazalviel, J.-N.; Gouget-Laemmel, A. C.; Henry de Villeneuve, C.; Moraillon, A.; Ozanam, F.; Gabouze, N.; Djebbar, S. Langmuir 2010, 26, 809-814
44. Shenoy, D. K.; Feresenbet, E. B.; Pinalli, R.; Dalcanale, E. Langmuir 2003, 19, 10454-10456
45. Di Natale, C.; Paolesse, R.; Macagnano, A.; Nardis, S.; Martinelli, E.; Dalcanale, E.; Costa, M.; D'Amico, A. J. Mater. Chem. 2004, 14, 1281-1287
46. Feresenbet, E. B.; Dalcanale, E.; Dulcey, C.; Shenoy, D. K. Sens. Actuators, B 2004, 97, 211-220
47. Feresenbet, E. B.; Busi, M.; Ugozzoli, F.; Dalcanale, E.; Shenoy, D. K. Sensor Lett. 2004, 2, 186-193
48. van Velzen, T. E. U.; Engbersen, J. F. J.; Reinhoudt, D. N. Synthesis 1995, 8, 989-997
49. Chartier, C.; Bastide, S.; Lèvy-Clèment, C. Electrochim. Acta 2008, 53, 5509-5516
50. Fang, H.; Li, X. D.; Song, S.; Xu, Y.; Zhu, J. Nanotechnology 2008, 19, 255703
51. Huang, Z.; Shimizu, T.; Senz, S.; Zhang, Z.; Geyer, N.; Gösele, U. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10683-10690
52. Huang, Z.; Geyer, N.; Werner, P.; de Boor, J.; Gösele, U. Adv. Mater. 2011, 23, 285-308
53. Condorelli, G. G.; Motta, A.; Bedoya, C.; Di Mauro, A.; Pellegrino, G.; Smecca, E. Inorg. Chim. Acta 2007, 360, 170-178
54. Strother, T.; Cai, W.; Zhao, X.; Hamers, R. J.; Smith, L. M. J.Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1205-1209
55. Tevault, D. E.; Buchanan, J. H.; Buettner, L. C. Int. J. Thermophys. 2006, 27, 486-493
56. Butrow., A. B.; Buchanan, J. H.; Teveault, D. E. J. Chem. Eng. Data 2009, 54, 1876-1883
57. Swift, I. L. Surf. Interface Anal. 1982, 4, 47-51
58. Briggs, D.; Beamson, G. Anal. Chem. 1992, 64, 1729-1736
59. Vandevondele, J.; Krack, M.; Mohamed, F.; Parrinello, M.; Chassaing, T.; Hutter, J. Comput. Phys. Commun. 2005, 167, 103-128
60. The CP2K developers group. http://cp2k.berlios.de/
61. Goedecker, S.; Teter, M.; Hutter, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 1703-1710
62. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396 (E)
63. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787-1799
64. Genovese, L; Deutsch, T; Neelov, A; Goedecker, S; Beylkin, G. J. Chem. Phys. 2006, 125, 074105/1-074105/5
65. Digne, M.; Sautet, P.; Raybaud, P.; Euzen, P.; Toulhoat, H. J.Catal. 2004, 226, 54-68
66. Raybaud, P.; Digne, M.; Iftimie, R.; Wellens, W.; Euzen, P.; Toulhoat, H. J. Catal. 2001, 201, 236-246
67. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Hada, N. H.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 09, Revision B.1; Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA, 2003.
68. Sieval, A. B.; Demirel, A. L.; Nissink, J. M.; Linford, M. R.; van der Maas, J. H.; de Jeu, W. H.; Zuilhof, H.; Sudhölter, E. J. R. Langmuir 1998, 14, 1759-1768
69. Friggeri, A.; van Veggel, F. C. J. M.; Reinhoudt, D. N. Langmuir 1998, 14, 5457-5463
70. Choi, H. C.; Buriak, J. M. Chem. Mater. 2000, 12, 2151-2156
71. Mattei, G.; Valentini, V.; Yakovlev, V. A. Surf. Sci. 2002, 502-503, 58-62
72. Alekseev, S. A.; Lysenko, V.; Zaitsev, V. N.; Barbier, D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 15217-15222
73. Cerofolini, G. F.; Galati, C.; Reina, S.; Renna, L.; Viscuso, O.; Condorelli, G. G.; Fragalà, I. L. Mater. Sci. Eng., C 2003, 23, 989-994
74. Briggs, D. Practical Surfaces Analysis, 2 nd ed.; Briggs, D.; Seah, M. P., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 1995; Vol. 1, p 444.
75. Bertilsson, L.; Engquist, I.; Liedberg, B. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6021-6027
76. Panayotov, D. A.; Morris, J. R. Langmuir 2009, 25, 3652-3658
77. Kanan, S. M.; Waghe, A.; Jensen, B. L.; Tripp, C. P. Talanta 2007, 72, 401-407
78. Ratliff, J. S.; Tenney, S. A.; Hu, X.; Conner, S. F.; Ma, S.; Chen, D. A. Langmuir 2009, 25, 216-225
79. Chen, D. A.; Ratliff, J. S.; Hu, X.; Gordon, W. O.; Senanayake, S. D.; Mullins, D. R. Surf. Sci. 2010, 604, 574-587
80. Wang, X.; Landis, E. C.; Franking, R.; Hamers, R. J. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1205-1215