Metal-organic framework-immobilized polyhedral metal nanocrystals: Reduction at solid-gas interface, metal segregation, core-shell structure, and high catalytic activity

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 44, 2013, Pages 16356-16359

  Aijaz, Arshad ^a   Akita, Tomoki ^a   Tsumori, Nobuko ^b   Xu, Qiang ^a  

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

^b TOYAMA NATIONAL COLLEGE OF TECHNOLOGY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CORE SHELL STRUCTURE; METAL NANOCRYSTALS; METAL ORGANIC FRAMEWORK; PD NANOCRYSTALS; PREFERENTIAL BINDING; SOLID-GAS INTERFACE; SURFACTANT-FREE; TWO-STEP REDUCTION;

CATALYST ACTIVITY; CRYSTALLINE MATERIALS; METALS; NANOCRYSTALS; PALLADIUM; PLATINUM; SEGREGATION (METALLOGRAPHY); SHELLS (STRUCTURES);

PHASE INTERFACES;

METAL NANOPARTICLE; METAL ORGANIC FRAMEWORK; NANOSHELL; PALLADIUM; PLATINUM NANOPARTICLE; POLYHEDRAL METAL NANOCRYSTAL; UNCLASSIFIED DRUG;

ADSORPTION; ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; FOURIER TRANSFORMATION; NANOCATALYSIS; OXIDATION; PRECURSOR; ROENTGEN SPECTROSCOPY; SCANNING TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; TEMPERATURE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION;

CARBON DIOXIDE; CATALYSIS; GASES; METAL NANOPARTICLES; MOLECULAR STRUCTURE; ORGANOMETALLIC COMPOUNDS; OXIDATION-REDUCTION; PALLADIUM; PARTICLE SIZE; PLATINUM; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84887804205     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja4093055     Document Type: Article

References (72)

1. Chen, M.; Wu, B.; Yang, J.; Zheng, N. Adv. Mater. 2012, 24, 862
2. Zhou, K.; Li, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 602
3. Zhou, Z.-Y.; Tian, N.; Li, J.-T.; Broadwell, I.; Sun, S.-G. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4167
4. Xia, Y.; Xiong, Y.; Lim, B.; Skrabalak, S. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 60
5. Grzelczak, M.; Pérez-Juste, J.; Mulvaney, P.; Liz-Marzán, L. M. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1783
6. Tao, A. R.; Habas, S.; Yang, P. Small 2008, 4, 310
7. Xiong, Y.; Xia, Y. Adv. Mater. 2007, 19, 3385
8. Wang, D.; Xin, H. L.; Hovden, R.; Wang, H.; Yu, Y.; Muller, D. A.; DiSalvo, F. J.; Abruña, H. D. Nat. Mater. 2013, 12, 81
9. Zhang, H.; Jin, M.; Xia, Y. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 8035
10. Peng, Z.; Kisielowski, C.; Bell, A. T. Chem. Commun. 2012, 48, 1854
11. Huang, X. H.; Neretina, S.; El-Sayed, M. A. Adv. Mater. 2009, 21, 4880
12. Gordon, R.; Sinton, D.; Kavanagh, K. L.; Brolo, A. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1049
13. Gobin, A. M.; Lee, M. H.; Halas, N. J.; James, W. D.; Drezek, R. A.; West, J. L. Nano Lett. 2007, 7, 1929
14. Xie, X.; Li, Y.; Liu, Z.-Q.; Haruta, M.; Shen, W. Nature 2009, 458, 746
15. Somorjai, G. A.; Frei, H.; Park, J. Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16589
16. Stamenkovic, V. R.; Fowler, B.; Mun, B. S.; Wang, G. F.; Ross, P. N.; Lucas, C. A.; Markovic, N. M. Science 2007, 315, 493
17. Bratlie, K. M.; Lee, H.; Komvopoulos, K.; Yang, P.; Somorjai, G. A. Nano Lett. 2007, 7, 3097
18. Zhang, J.; Yang, H. Z.; Fang, J. Y.; Zou, S. H. Nano Lett. 2010, 10, 638
19. Cozzoli, P. D.; Pellegrino, T.; Manna, L. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1195
20. Mourdikoudis, S.; Liz-Marzán, L. M. Chem. Mater. 2013, 25, 1465
21. Dai, Y.; Mu, X.; Tan, Y.; Lin, K.; Yang, Z.; Zheng, N.; Fu, G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7073
22. Huang, X.; Tang, S.; Mu, X.; Dai, Y.; Chen, G.; Zhou, Z.; Ruan, F.; Yang, Z.; Zheng, N. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 28
23. Wu, J.; Gross, A.; Yang, H. Nano Lett. 2011, 11, 798
24. Kang, Y. J.; Ye, X. C.; Murray, C. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6156
25. Yoon, M.; Srirambalaji, R.; Kim, K. Chem. Rev. 2012, 112, 1196
26. Li, J.-R.; Sculley, J.; Zhou, H.-C. Chem. Rev. 2012, 112, 869
27. Chen, B.; Xiang, S.; Qian, G. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1115
28. Farha, O. K.; Hupp, J. T. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1166
29. Long, J. R.; Yaghi, O. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1213
30. Férey, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 191
31. Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2334
32. Sen, S.; Nair, N. N.; Yamada, T.; Kitagawa, H.; Bharadwaj, P. K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19432
33. Furukawa, H.; Ko, N.; Go, Y. B.; Aratani, N.; Choi, S. B.; Choi, E.; Yazaydin, A. Ö.; Snurr, R. Q.; O'Keeffe, M.; Kim, J.; Yaghi, O. M. Science 2010, 329, 424
34. Jiang, H.-L.; Tastu, Y.; Lu, Z.-H.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5586
35. Xiang, S. C.; Zhou, W.; Gallegos, J. M.; Liu, Y.; Chen, B. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12415
36. Mulfort, K. L.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9604
37. Pan, L.; Parker, B.; Huang, X. Y.; Olson, D. H.; Lee, J.; Li, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4180
38. Férey, G.; Mellot-Draznieks, C.; Serre, C.; Millange, F.; Dutour, J.; Surblé, S.; Margiolaki, I. Science 2005, 309, 2040
39. Seo, J. S.; Whang, D.; Lee, H.; Jun, S. I.; Oh, J.; Jeon, Y. J.; Kim, K. Nature 2000, 404, 982
40. Dhakshinamoorthy, A.; Garcia, H. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 5262
41. Meilikhov, M.; Yusenko, K.; Esken, D.; Turner, S.; Tendeloo, G. V.; Fischer, R. A. Eur. J. Inorg. Chem. 2010, 24, 3701
42. Aijaz, A.; Karkamkar, A.; Choi, Y. J.; Tsumori, N.; Ronnebro, E.; Autrey, T.; Shioyama, H.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13926
43. Kong, G.-Q.; Ou, S.; Zou, C.; Wu, C.-D. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19851
44. Lu, G.; Li, S. Z.; Guo, Z.; Farha, O. K.; Hauser, B. G.; Qi, X. Y.; Wang, Y.; Wang, X.; Han, S. Y.; Liu, X. G.; DuChene, J. S.; Zhang, H.; Zhang, Q. C.; Chen, X. D.; Ma, J.; Loo, S. C. J.; Wei, W. D.; Yang, Y. H.; Hupp, J. T.; Huo, F. W. Nat. Chem. 2012, 4, 310
45. Wang, C.; Dekrafft, K. E.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7211
46. Park, T.-H.; Hickman, A. J.; Koh, K.; Martin, S.; Wong-Foy, A. G.; Sanford, M. S.; Matzger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20138
47. Park, Y. K.; Choi, S. B.; Nam, H. J.; Jung, D.-Y.; Ahn, H. C.; Choi, K.; Furukawa, H.; Kim, J. Chem. Commun. 2010, 46, 3086
48. Esken, D.; Turner, S.; Lebedev, O. I.; Tendeloo, G. V.; Fischer, R. A. Chem. Mater. 2010, 22, 6393
49. Cheon, Y. E.; Suh, M. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2899
50. Schröder, F.; Esken, D.; Cokoja, M.; van den Berg, M. W. E.; Lebedev, O. I.; Tendeloo, G. V.; Walaszek, B.; Buntkowsky, G.; Limbach, H.-H.; Chaudret, B.; Fischer, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6119
51. Hwang, Y. K.; Hong, D.-Y.; Chang, J.-S.; Jhung, S. H.; Seo, Y.-K.; Kim, J.; Vimont, A.; Daturi, M.; Serre, C.; Férey, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4144
52. Zhu, Q.-L.; Li, J.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10210
53. Jiang, H. L.; Akita, T.; Ishida, T.; Haruta, M.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1304
54. Ameloot, R.; Roeffaers, M. B. J.; De Cremer, G.; Vermoortele, F.; Hofkens, J.; Sels, B. F.; De Vos, D. E. Adv. Mater. 2011, 23, 1788
55. Li, H.; Zhu, Z.; Zhang, F.; Xie, S.; Li, H.; Li, P.; Zhou, X. ACS Catal. 2011, 1, 1604
56. Zlotea, C.; Campesi, R.; Cuevas, F.; Leroy, E.; Dibandjo, P.; Volkringer, C.; Loiseau, T.; Férey, G.; Latroche, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2991
57. Samy El-Shall, M.; Abdelsayed, V.; Khder, A. S.; Hassan, H. M. A.; El-Kaderi, H. M.; Reich, T. E. J. Mater. Chem. 2009, 19, 7625
58. Jiang, H.-L.; Liu, B.; Akita, T.; Haruta, M.; Sakurai, H.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11302
59. Proch, S.; Herrmannsdörfer, J.; Kempe, R.; Kern, C.; Jess, A.; Seyfarth, L.; Senker, L. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 8204
60. Henschel, A.; Gedrich, K.; Kraehnert, R.; Kaskel, S. Chem. Commun. 2008, 4192
61. Ishida, T.; Nagaoka, M.; Akita, T.; Haruta, M. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 8456
62. Fischer-Wolfarth, J.-H.; Farmer, J. A.; Flores-Camacho, J. M.; Genest, A.; Yudanov, I. V.; Rösch, N.; Campbell, C. T.; Schauermann, S.; Freund, H.-J. Phys. Rev. B 2010, 81, 24141
63. Mayrhofer, K. J. J.; Juhart, V.; Hartl, K.; Hanzlik, M.; Arenz, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 3529
64. Palaikis, L.; Zurawski, D.; Hourani, M.; Wieckowski, A. Surf. Sci. 1988, 199, 183
65. DeSantis, C. J.; Skrabalak, S. E. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10
66. Niu, W.; Zhang, L.; Xu, G. Nanoscale 2013, 5, 3172
67. Langille, M. R.; Zhang, J.; Personick, M. L.; Li, S.; Mirkin, C. A. Science 2012, 337, 954
68. Habas, S. E.; Lee, H.; Radmilovic, V.; Somorjai, G. A.; Yang, P. D. Nat. Mater. 2007, 6, 692
69. Jana, N. R.; Gearheart, L.; Murphy, C. J. Chem. Mater. 2001, 13, 231
70. Wang, R.; He, H.; Wang, J.; Liu, L.; Dai, H. Catal. Today 2013, 201, 68
71. Ye, J.-Y.; Liu, C.-J. Chem. Commun. 2011, 47, 2167
72. Samy El-Shall, M.; Abdelsayed, V.; Khder, A. S.; Hassan, H. M. A.; El-Kaderi, H. M.; Reich, T. E. J. Mater. Chem. 2009, 19, 7625