Highly selective quantum sieving of D2 from H2 by a metal-organic framework as determined by gas manometry and infrared spectroscopy

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 25, 2013, Pages 9458-9464

  Fitzgerald, Stephen A ^a   Pierce, Christopher J ^a   Rowsell, Jesse L C ^a   Bloch, Eric D ^b   Mason, Jarad A ^b  

^a OBERLIN COLLEGE   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMBIENT PRESSURES; INFRARED MEASUREMENTS; ISOSTERIC HEAT OF ADSORPTION; ISOTHERMAL ADSORPTION; METAL ORGANIC FRAMEWORK; METALORGANIC FRAMEWORKS (MOFS); STRONG CORRELATION; ZERO-POINT ENERGIES;

ADSORPTION; INFRARED SPECTROSCOPY; JAVA PROGRAMMING LANGUAGE;

CRYSTALLINE MATERIALS;

DEUTERIUM; HYDROGEN; METAL ORGANIC FRAMEWORK;

ADSORPTION; ARTICLE; BINDING SITE; HYPOBARISM; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOTHERM; MANOMETRY; MOLECULAR WEIGHT; QUANTUM CHEMISTRY; THERMOMETRY;

DEUTERIUM; HYDROGEN; ORGANOMETALLIC COMPOUNDS; QUANTUM THEORY; TEMPERATURE;

EID: 84879536155     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja402103u     Document Type: Article

References (65)

1. Rae, H. K. Selecting Heavy Water Processes; ACS Symposium Series 68, American Chemical Society: Washington, DC 1978.
2. Chu, X. Z.; Zhao, Y. J.; Kan, Y. H.; Zhang, W. G.; Zhou, S. Y.; Zhou, Y. P.; Zhou, L. Chem. Eng. J. 2009, 152, 428
3. Cai, J. J.; Xing, Y. L.; Zhao, X. B. RSC Adv. 2012, 2, 8579
4. Luo, W. F.; Cowgill, D. F.; Causey, R. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12978
5. Atabek, O.; Chrysos, M.; Lefebvre, R. Phys. Rev. A 1994, 49, R8
6. Averbukh, I. S.; Vrakking, M. J. J.; Villeneuve, D. M.; Stolow, A. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3518
7. Fukada, S.; Fujiwara, H. J. Chromatogr. A 2000, 898, 125
8. Beenakker, J. J. M.; Borman, V. D.; Krylov, S. Y. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 379
9. Wang, Q. Y.; Challa, S. R.; Sholl, D. S.; Johnson, J. K. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 956
10. Trasca, R. A.; Kostov, M. K.; Cole, M. W. Phys. Rev. B 2003, 67, 35410
11. Kumar, A. V. A.; Bhatia, S. K. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 245901
12. Garberoglio, G. Eur. Phys. J. D 2009, 51, 185
13. Garberoglio, G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 134109
14. Challa, S. R.; Sholl, D. S.; Johnson, J. K. Phys. Rev. B 2001, 63, 245419
15. Garberoglio, G.; Johnson, J. K. ACS Nano 2010, 4, 1703
16. Stephanie-Victoire, F.; Goulay, A. M.; de Lara, E. C. Langmuir 1998, 14, 7255
17. Kotoh, K.; Nishikawa, T.; Kashio, Y. J. Nucl. Sci. Technol. 2002, 39, 435
18. Chu, X.-Z.; Zhou, Y.-P.; Zhang, Y.-Z.; Su, W.; Sun, Y.; Zhou, L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 22596
19. Zhao, X. B.; Villar-Rodil, S.; Fletcher, A. J.; Thomas, K. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 9947
20. Xiao, B.; Wheatley, P. S.; Zhao, X. B.; Fletcher, A. J.; Fox, S.; Rossi, A. G.; Megson, I. L.; Bordiga, S.; Regli, L.; Thomas, K. M.; Morris, R. E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1203
21. Chen, B.; Zhao, X.; Putkham, A.; Hong, K.; Lobkovsky, E. B.; Hurtado, E. J.; Fletcher, A. J.; Thomas, K. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6411
22. Noguchi, D.; Tanaka, H.; Kondo, A.; Kajiro, H.; Noguchi, H.; Ohba, T.; Kanoh, H.; Kaneko, K. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6367
23. Rowsell, J. L. C.; Yaghi, O. M. Microporous Mesoporous Mat. 2004, 73, 3
24. Dincà, M.; Long, J. R. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6766
25. Li, J. R.; Kuppler, R. J.; Zhou, H. C. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1477
26. Murray, L. J.; Dincà, M.; Long, J. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294
27. Rowsell, J. L. C.; Spencer, E. C.; Eckert, J.; Howard, J. A. K.; Yaghi, O. M. Science 2005, 309, 1350
28. Yildirim, T.; Hartman, M. R. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 215504
29. Spencer, E. C.; Howard, J. A. K.; McIntyre, G. J.; Rowsell, J. L. C.; Yaghi, O. M. Chem. Commun. 2006, 3, 278
30. Peterson, V. K.; Liu, Y.; Brown, C. M.; Kepert, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15578
31. Liu, Y.; Kabbour, H.; Brown, C. M.; Neumann, D. A.; Ahn, C. C. Langmuir 2008, 24, 4772
32. Rosi, N. L.; Kim, J.; Eddaoudi, M.; Chen, B. L.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1504
33. Dietzel, P. D. C.; Johnsen, R. E.; Blom, R.; FjellvaÌŠg, H. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 2389
34. Rowsell, J. L. C.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1304
35. 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
36. Caskey, S. R.; Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10870
37. Zhou, W.; Wu, H.; Yildirim, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15268
38. Bhattacharjee, S.; Choi, J. S.; Yang, S. T.; Choi, S. B.; Kim, J.; Ahn, W. S. J. Nanosci. Nanotechnol. 2010, 10, 135
39. Dietzel, P. D. C.; Morita, Y.; Blom, R.; FjellvaÌŠg, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6354
40. Dietzel, P. D. C.; Panella, B.; Hirscher, M.; Blom, R.; FjellvaÌŠg, H. Chem. Commun. 2006, 959
41. FitzGerald, S. A.; Burkholder, B.; Friedman, M.; Hopkins, J. B.; Pierce, C. J.; Schloss, J. M.; Thompson, B.; Rowsell, J. L. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20310
42. Dietzel, P. D. C.; Besikiotis, V.; Blom, R. J. Mater. Chem. 2009, 19, 7362
43. Britt, D.; Furukawa, H.; Wang, B.; Glover, T. G.; Yaghi, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 20637
44. Valenzano, L.; Civalleri, B.; Chavan, S.; Palomino, G. T.; Arean, C.; Bordiga, S. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11185
45. Bloch, E. D.; Murray, L. J.; Queen, W. L.; Chavan, S.; Maximoff, S. N.; Bigi, J. P.; Krishna, R.; Peterson, V. K.; Grandjean, F.; Long, G. J.; Smit, B.; Bordiga, S.; Brown, C. M.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14814
46. Bloch, E. D.; Queen, W. L.; Krishna, R.; Zadrozny, J. M.; Brown, C. M.; Long, J. R. Science 2012, 335, 1606
47. Kittel, C. Thermal Physics; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 1969.
48. Langmuir, I. J. Am. Chem. Soc. 1918, 40, 1361
49. FitzGerald, S. A.; Hopkins, J.; Burkholder, B.; Friedman, M.; Rowsell, J. L. C. Phys. Rev. B 2010, 81, 104305
50. FitzGerald, S. A.; Allen, K.; Landerman, P.; Hopkins, J.; Matters, J.; Myers, R.; Rowsell, J. L. C. Phys. Rev. B 2008, 77, 224301
51. FitzGerald, S. A.; Churchill, H. O. H.; Korngut, P. M.; Simmons, C. B.; Strangas, Y. E. Rev. Sci. Instrum. 2006, 77, 093110
52. Leachman, J. W.; Jacobsen, R. T.; Penoncello, S. G.; Lemmon, E. W. J. Phys. Chem. Ref. Data 2009, 38, 721
53. Queen, W. L.; Bloch, E. D.; Brown, C. M.; Hudson, M. R.; Mason, J. A.; Murray, L. J.; Ramirez-Cuesta, A. J.; Peterson, V. K.; Long, J. R. Dalton Trans. 2012, 41, 4180
54. Sumida, K.; Brown, C. M.; Herm, Z. R.; Chavan, S.; Bordiga, S.; Long, J. R. Chem. Commun. 2011, 47, 1157
55. Mason, J. A.; Sumida, K.; Herm, Z. R.; Krishna, R.; Long, J. R. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3030
56. Kong, L. Z.; Román-Pérez, G.; Soler, J. M.; Langreth, D. C. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 96103
57. Czepirski, L.; Jagiello, J. Chem. Eng. Sci. 1989, 44, 797
58. Dietzel, P. D. C.; Georgiev, P. A.; Eckert, J.; Blom, R.; Strassle, T.; Unruh, T. Chem. Commun. 2010, 46, 4962
59. FitzGerald, S. A.; Yildirim, T.; Santodonato, L. J.; Neumann, D. A.; Copley, J. R. D.; Rush, J. J.; Trouw, F. Phys. Rev. B 1999, 60, 6439
60. Myers, A. L.; Prausnitz, J. M. AIChE 1965, 11, 121
61. Tanaka, H.; Noguchi, D.; Yuzawa, A.; Kodaira, T.; Kanoh, H.; Kaneko, K. J. Low Temp. Phys. 2009, 157, 352
62. Cessford, N. F.; Seaton, N. A.; Düren, T. Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 4911
63. Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 1999, 402, 276
64. Chui, S. S. Y.; Lo, S. M. F.; Charmant, J. P. H.; Orpen, A. G.; Williams, I. D. Science 1999, 283, 1148
65. Niimura, S.; Fujimori, T.; Minami, D.; Hattori, Y.; Abrams, L.; Corbin, D.; Hata, K.; Kaneko, K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18483