Screening metal-organic frameworks for selective noble gas adsorption in air: Effect of pore size and framework topology

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 23, 2013, Pages 9093-9106

  Parkes, Marie V ^a   Staiger, Chad L ^a   Perry IV, John J ^b   Allendorf, Mark D ^b   Greathouse, Jeffery A ^a  

^a SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

^b SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIS(1,3,5 BENZENETRICARBOXYLATE)TRICOPPER(II); BIS(1,3,5-BENZENETRICARBOXYLATE)TRICOPPER(II); INERT GAS; ORGANOMETALLIC COMPOUND;

ADSORPTION; AIR; ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; ISOLATION AND PURIFICATION; MONTE CARLO METHOD; POROSITY;

ADSORPTION; AIR; COMPUTER SIMULATION; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; MONTE CARLO METHOD; NOBLE GASES; ORGANOMETALLIC COMPOUNDS; POROSITY;

EID: 84878089724     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp50774b     Document Type: Article

References (107)

1. J. D. Stein P. Challa Curr. Opin. Ophthalmol. 2007 18 140 145
2. S. Yeralan D. Doughty R. Blondia R. Hamburger Proc. SPIE 2005 5740 27 35
3. A. Z. Al-Garni J. Thermophys. Heat Transfer 1996 10 119 125
4. B. B. Kebbekus M. H. Barsky R. T. Rossi J. Jordan J. Am. Chem. Soc. 1966 88 2398 2403
5. L. T. Liu Y. Xu P. Tang J. Phys. Chem. B 2010 114 9010 9016
6. C. E. Geosling T. Donohue Environ. Sci. Technol. 1984 18 262 264
7. M. O'Keeffe O. M. Yaghi Chem. Rev. 2012 112 675 702
8. L. J. Murray M. Dincǎ J. R. Long Chem. Soc. Rev. 2009 38 1294 1314
9. J.-R. Li R. J. Kuppler H.-C. Zhou Chem. Soc. Rev. 2009 38 1477 1504
10. P. Ryan O. K. Farha L. J. Broadbelt R. Q. Snurr AIChE J. 2011 57 1759 1766
11. Y.-S. Bae K. L. Mulfort H. Frost P. Ryan S. Punnathanam L. J. Broadbelt J. T. Hupp R. Q. Snurr Langmuir 2008 24 8592 8598
12. Q. Yang C. Xue C. Zhong J.-F. Chen AIChE J. 2007 53 2832 2840
13. M. Hartmann S. Kunz D. Himsl O. Tangermann Langmuir 2008 24 8634 8642
14. Q. Yang C. Zhong J. Phys. Chem. B 2006 110 17776 17783
15. D. F. Sava M. A. Rodriguez K. W. Chapman P. J. Chupas J. A. Greathouse P. S. Crozier T. M. Nenoff J. Am. Chem. Soc. 2011 133 12398 12401
16. J. Lee O. K. Farha J. Roberts K. A. Scheidt S. T. Nguyen J. T. Hupp Chem. Soc. Rev. 2009 38 1450 1459
17. M. D. Allendorf A. Schwartzberg V. Stavila A. A. Talin Chem.-Eur. J. 2011 17 11372 11388
18. L. E. Kreno K. Leong O. K. Farha M. D. Allendorf R. P. Van Duyne J. T. Hupp Chem. Rev. 2012 112 1105 1125
19. J. A. Greathouse T. L. Kinnibrugh M. D. Allendorf Ind. Eng. Chem. Res. 2009 48 3425 3431
20. D. Farrusseng C. Daniel C. Gaudillère U. Ravon Y. Schuurman C. Mirodatos D. Dubbeldam H. Frost R. Q. Snurr Langmuir 2009 25 7383 7388
21. D. Dubbeldam H. Frost K. S. Walton R. Q. Snurr Fluid Phase Equilib. 2007 261 152 161
22. U. Mueller M. Schubert F. Teich H. Puetter K. Shchierle-Arndt J. Pastré J. Mater. Chem. 2006 16 626 636
23. S. Pawsey I. Moudrakovski J. Ripmeester L.-Q. Wang G. J. Exarhos J. L. Rowsell O. M. Yaghi J. Phys. Chem. C 2007 111 6060 6067
24. P. K. Thallapally J. W. Grate R. K. Motkuri Chem. Commun. 2012 48 347 349
25. S. T. Meek S. L. Teich-McGoldrick J. J. Perry, IV J. A. Greathouse M. D. Allendorf J. Phys. Chem. C 2012 116 19765 19772
26. T. Düren Y.-S. Bae R. Q. Snurr Chem. Soc. Rev. 2009 38 1237 1247
27. S. T. Meek J. A. Greathouse M. D. Allendorf Adv. Mater. 2011 23 249 267
28. E. Haldoupis S. Nair D. S. Sholl J. Am. Chem. Soc. 2010 132 7528 7539
29. C. E. Wilmer M. Leaf C. Y. Lee O. K. Farha B. G. Hauser J. T. Hupp R. Q. Snurr Nat. Chem. 2011 4 83 89
30. E. Haldoupis S. Nair D. S. Sholl Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 5053 5060
31. B. J. Sikora C. E. Wilmer M. L. Greenfield R. Q. Snurr Chem. Sci. 2012 3 2217 2223
32. F. H. Allen Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2002 B58 380 388
33. A. Vishnyakov P. I. Ravikovitch A. V. Neimark M. Büllow Q. M. Wang Nano Lett. 2003 3 713 718
34. J. Y. Lee D. H. Olson L. Pan T. J. Emge J. Li Adv. Funct. Mater. 2007 17 1255 1262
35. J. Y. Lee J. Li J. Jagiello J. Solid State Chem. 2005 178 2527 2532
36. G. Garberoglio A. I. Skoulidas J. K. Johnson J. Phys. Chem. B 2005 109 13094 13103
37. E. Pantatosaki F. G. Pazzona G. Megariotis G. K. Papadopoulos J. Phys. Chem. B 2010 114 2493 2503
38. G. Garberoglio Langmuir 2007 23 12154 12158
39. M.-A. Springuel-Huet A. Nossov Z. Adem F. Guenneau C. Volkringer T. Loiseau G. Férey A. Gédéon J. Am. Chem. Soc. 2010 132 11599 11607
40. K. J. Ooms R. E. Wasylishen Microporous Mesoporous Mater. 2007 103 341 351
41. H. C. Hoffmann B. Assfour F. Epperlein N. Klein S. Paasch I. Senkovska S. Kaskel G. Seifert E. Brunner J. Am. Chem. Soc. 2011 133 8681 8690
42. N. Klein C. Herzog M. Sabo I. Senkovska J. Getzschmann S. Paasch M. R. Lohe E. Brunner S. Kaskel Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 11778 11784
43. A. Comotti S. Bracco P. Sozzani S. Horike R. Matsuda J. Chen M. Takata Y. Kubota S. Kitagawa J. Am. Chem. Soc. 2008 130 13664 13672
44. C. F. Horton-Garcia G. E. Pavlovskaya T. Meersmann J. Am. Chem. Soc. 2005 127 1958 1962
45. A. Boutin M.-A. Springuel-Huet A. Nossov A. Gédéon T. Loiseau C. Volkringer G. Férey F.-X. Coudert A. H. Fuchs Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 8314 8317
46. Y. Gurdal S. Keskin Ind. Eng. Chem. Res. 2012 51 7373 7382
47. B. Chen N. W. Ockwig A. R. Millward D. S. Contreras O. M. Yaghi Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 4745 4749
48. X. Lin J. Jia X. Zhao K. M. Thomas A. J. Blake G. S. Walker N. R. Champness P. Hubberstey M. Schröder Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 7358 7364
49. Y. Yan X. Lin S. Yang A. J. Blake A. Dailly N. R. Champness P. Hubberstey M. Schröder Chem. Commun. 2009 1025 1027
50. S. Ma D. Sun J. M. Simmons C. D. Collier D. Yuan H.-C. Zhou J. Am. Chem. Soc. 2008 130 1012 1016
51. S. Hong M. Oh M. Park J. W. Yoon J.-S. Chang M. S. Lah Chem. Commun. 2009 5397 5399
52. Y. Yan I. Telepeni S. Yang X. Lin W. Kockelmann A. Dailly A. J. Blake W. Lewis G. S. Walker D. R. Allan S. A. Barnett N. R. Champness M. Schröder J. Am. Chem. Soc. 2010 132 4092 4094
53. M. Eddaoudi J. Kim N. Rosi D. Vodak J. Wachter M. O'Keeffe O. M. Yaghi Science 2002 295 469 472
54. S. T. Meek J. J. Perry, IV S. L. Teich-Goldrick J. A. Greathouse M. D. Allendorf Cryst. Growth Des. 2011 11 4309 4312
55. S. S.-Y. Chui S. M.-F. Lo J. P. H. Charmant A. G. Orpen I. D. Williams Science 1999 283 1148 1150
56. T. Loiseau C. Serre C. Huguenard G. Fink F. Taulelle M. Henry T. Bataille G. Férey Chem.-Eur. J. 2004 10 1373 1382
57. K. S. Park Z. Ni A. P. Côté J. Y. Choi R. Huang F. J. Uribe-Romo H. K. Chae M. O'Keeffe O. M. Yaghi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 10186 10191
58. M. L. Connolly Science 1983 221 709 713
59. S. Brunauer P. H. Emmett E. Teller J. Am. Chem. Soc. 1938 60 309 319
60. O. S. Smart J. G. Neduvelil X. Wang B. A. Wallace M. S. P. Sansom J. Mol. Graphics 1996 14 354 360
61. T. M. Van Heest S. L. Teich-McGoldrick J. A. Greathouse M. D. Allendorf D. S. Sholl J. Phys. Chem. C 2012 116 13183 13195
62. T. R. Zeitler M. D. Allendorf J. A. Greathouse J. Phys. Chem. C 2012 116 3492 3502
63. Q. Yang C. Zhong J.-F. Chen J. Phys. Chem. C 2008 112 1562 1569
64. Q. Ye S. Yan D. Liu Q. Yang C. Zhong Mol. Simul. 2010 36 682 692
65. A. K. Rappé C. J. Casewit K. S. Colwell W. A. Goddard, III W. M. Skiff J. Am. Chem. Soc. 1992 114 10024 10035
66. A. Lyubchyk I. A. A. C. Esteves F. J. A. L. Cruz J. P. B. Mota J. Phys. Chem. C 2011 115 20628 20638
67. M. G. Martin J. I. Siepmann J. Phys. Chem. B 1998 102 2569 2577
68. B. Chen J. J. Potoff J. I. Siepmann J. Phys. Chem. B 2001 105 3093 3104
69. C. D. Wick M. G. Martin J. I. Siepmann J. Phys. Chem. B 2000 104 8008 8016
70. G. Kamath F. Cao J. J. Potoff J. Phys. Chem. B 2004 108 14130 14136
71. J. M. Stubbs J. J. Potoff J. I. Siepmann J. Phys. Chem. B 2004 108 17596 17605
72. N. A. Ramsahye G. Maurin S. Bourrelly P. L. Llewellyn T. Loiseau C. Serre G. Férey Chem. Commun. 2007 3261 3263
73. R. J.-M. Pellenq P. E. Levitz Mol. Phys. 2002 100 2059 2077
74. J. J. van Loef Physica B+C 1981 103 362 364
75. J. J. Potoff J. I. Siepmann AIChE J. 2001 47 1676 1682
76. Q. Xu C. Zhong J. Phys. Chem. C 2010 114 5035 5042
77. N. A. Ramsahye G. Maurin S. Bourrelly P. Llewellyn T. Loiseau G. Ferey Phys. Chem. Chem. Phys. 2007 9 1059 1063
78. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Sterovarov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, Gaussian 09, Revision A.02, Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2009
79. C. M. Breneman K. B. Wiberg J. Comput. Chem. 1990 11 361 373
80. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
81. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988 37 785 789
82. W. J. Hehre R. Ditchfield J. A. Pople J. Chem. Phys. 1972 56 2257 2261
83. M. M. Francl W. J. Pietro W. J. Hehre J. S. Binkley M. S. Gordon D. J. DeFrees J. A. Pople J. Chem. Phys. 1982 77 3654 3665
84. P. J. Hay W. R. Wadt J. Chem. Phys. 1985 82 299 310
85. M. G. Martin, MCCCS Towhee, 2008
86. S. Plimpton J. Comput. Phys. 1995 117 1 19
87. L. Yang S. I. Sandler D. G. Vlachos C. Peng H. Liu Y. Hu Ind. Eng. Chem. Res. 2011 50 14084 14089
88. J. Pérez-Pellitero H. Amrouche F. R. Siperstein G. Pirngruber C. Nieto-Draghi G. Chaplais A. Simon-Masseron D. Bazer-Bachi D. Peralta N. Bats Chem.-Eur. J. 2010 16 1560 1571
89. H. Huang W. Zhang D. Liu B. Liu G. Chen C. Zhong Chem. Eng. Sci. 2011 66 6297 6305
90. P. Chowdhury C. Bikkina D. Meister F. Dreisbach S. Gumma Microporous Mesoporous Mater. 2009 117 406 413
91. E. García-Pérez J. Gascón V. Morales-Flórez J. M. Castillo F. Kapteijn S. Calero Langmuir 2009 25 1725 1731
92. S. Bourrelly P. L. Llewellyn C. Serre F. Millange T. Loiseau G. Férey J. Am. Chem. Soc. 2005 127 13519 13521
93. S. S. Kaye A. Dailly O. M. Yaghi J. R. Long J. Am. Chem. Soc. 2007 129 14176 14177
94. E. W. Lemmon, M. L. Huber and M. O. McLinden, NIST Standard Reference Database 23: Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties-REFPROP, (2010) National Institute of Standards and Technology, Standard Reference Data Program, Gaithersburg
95. J. Moellmer E. B. Celer R. Luebke A. J. Cairns R. Staudt M. Eddaoudi M. Thommes Microporous Mesoporous Mater. 2010 129 345 353
96. R. Babarao S. Dai D.-e. Jiang J. Phys. Chem. C 2011 115 8126 8135
97. S. Ma J. M. Simmons D. Sun D. Yuan H.-C. Zhou Inorg. Chem. 2009 48 5263 5268
98. E. Haldoupis T. Watanabe S. Nair D. S. Sholl ChemPhysChem 2012 13 3449 3452
99. D. Fairen-Jimenez S. A. Moggach M. T. Wharmby P. A. Wright S. Parsons T. Düren J. Am. Chem. Soc. 2011 133 8900 8902
100. J. J. Perry, IV P. L. Feng S. T. Meek K. Leong F. P. Doty M. D. Allendorf J. Mater. Chem. 2012 22 10235 10248
101. T. J. H. Vlugt E. García-Pérez D. Dubbeldam S. Ban S. Calero J. Chem. Theory Comput. 2008 4 1107 1118
102. J. Getzschmann I. Senkovska D. Wallacher M. Tovar D. Fairen-Jimenez T. Düren J. M. van Baten R. Krishna S. Kaskel Microporous Mesoporous Mater. 2010 136 50 58
103. D. Wu Q. Yang C. Zhong D. Liu H. Huang W. Zhang G. Maurin Langmuir 2012 28 12094 12099
104. C. Gaudin D. Cunha E. Ivanoff P. Horcajada G. Chevé A. Yasri O. Loget C. Serre G. Maurin Microporous Mesoporous Mater. 2012 157 124 130
105. L. Sarkisov J. Phys. Chem. C 2012 116 3025 3033
106. F. H. Tezel H. O. Tezel D. M. Ruthven J. Colloid Interface Sci. 1992 149 197 207
107. R. E. Bazan M. Bastos-Neto A. Moeller F. Driesbach R. Staudt Adsorption 2011 17 371 383