Instant visual detection of picogram levels of trinitrotoluene by using luminescent metal-organic framework gel-coated filter paper

Chemistry - A European Journal

Volumn 19, Issue 49, 2013, Pages 16665-16671

  Lee, Ji Ha ^a   Kang, Sunwoo ^b   Lee, Jin Yong ^b   Jaworski, Justyn ^c   Jung, Jong Hwa ^a  

^a Gyeongsang National University   (South Korea)

^b Sungkyunkwan University   (South Korea)

^c Hanyang University   (South Korea)

Author keywords

explosives; gels; metal organic frameworks; sensors; supramolecular chemistry

Indexed keywords

DETECTION CAPABILITY; DETECTION OF EXPLOSIVES; LUMINESCENT METAL-ORGANIC FRAMEWORKS; METAL ORGANIC FRAMEWORK; PHOTOPHYSICAL PROPERTIES; RHEOLOGICAL PROPERTY; SURROUNDING ENVIRONMENT; TERRORIST ACTIVITIES;

CRYSTALLINE MATERIALS; EXPLOSIVES; GELS; GROUNDWATER; GROUNDWATER POLLUTION; HEALTH RISKS; HYDROGELS; METALS; SENSORS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

EXPLOSIVES DETECTION;

EXPLOSIVE; ORGANOMETALLIC COMPOUND; TRINITROTOLUENE; ZINC;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; EQUIPMENT; EQUIPMENT DESIGN; EVALUATION STUDY; FILTRATION; GEL; HUMAN; HYDROGEL; LIMIT OF DETECTION; METAL-ORGANIC FRAMEWORKS; PAPER; SENSORS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

EXPLOSIVES; GELS; METAL-ORGANIC FRAMEWORKS; SENSORS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

EQUIPMENT DESIGN; EXPLOSIVE AGENTS; FILTRATION; HUMANS; HYDROGELS; LIMIT OF DETECTION; MODELS, MOLECULAR; ORGANOMETALLIC COMPOUNDS; PAPER; TRINITROTOLUENE; ZINC;

EID: 84889688139     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201301507     Document Type: Article

References (59)

1. A. Fainberg, Science 1992, 255, 1531.
2. K. J. Albert, N. S. Lewis, C. L. Schauer, G. A. Sotzing, S. E. Stitzel, T. P. Vaid, D. R. Walt, Chem. Rev. 2000, 100, 2595.
3. T. H. Kim, B. Y. Lee, J. Jaworski, K. Yokoyama, W.-J. Chung, E. Wang, S. Hong, A. Majumdar, S.-W. Lee, ACS Nano 2011, 5, 2824.
4. A. L. Pinnaduwage, A. Gehl, D. L. Hedden, G. Muralidharan, T. Thundat, R. T. Lareau, T. Sulchek, L. Manning, B. Rogers, M. Jones, J. D. Adams, Nature 2003, 425, 474.
5. W. E. Tenhaeff, L. D. McIntosh, K. K. Gleason, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1144.
6. A. W. Czarnik, Nature 1998, 394, 417.
7. M. E. Germain, M. J. Knapp, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2543.
8. Y. Salinas, R. Martbox drawings light down and leftnez-Manez, M. D. Marcos, F. Sancenon, A. M. Costero, M. Parra, S. Gil, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1261.
9. E. R. Goldman, I. L. Medintz, J. L. Whitley, A. Hayhurst, A. R. Clapp, H. T. Uyeda, J. R. Deschamps, M. E. Lassman, H. Mattoussi, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6744.
10. A. Lan, K. Li, H. Wu, D. H. Olson, T. J. Emge, W. Ki, M. Hong, J. Li, Angew. Chem. 2009, 121, 2370
11. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2334.
12. S. Pramanik, C. Zheng, X. Zhang, T. J. Emge, J. Li, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4153.
13. M. B. Pushkarsky, I. G. Dunayevskiy, M. Prasanna, A. G. Tsekoun, R. Go, C. K. N. Patel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 19630.
14. J.-S. Yang, T. M. Swager, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11864.
15. J.-S. Yang, T. M. Swager, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5321.
16. D. T. McQuade, A. E. Pullen, T. M. Swager, Chem. Rev. 2000, 100, 2537.
17. S. Zahn, T. M. Swager, Angew. Chem. 2002, 114, 4399
18. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4225.
19. A. Rose, Z. Zhu, C. F. Madigan, T. M. Swager, V. Bulovi, Nature 2005, 434, 876.
20. S. W. Thomas, G. D. Joly, T. M. Swager, Chem. Rev. 2007, 107, 1339.
21. T. M. Swager, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1181.
22. H. Sohn, R. M. Calhoun, M. J. Sailor, W. C. Trogler, Angew. Chem. 2001, 113, 2162
23. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2104.
24. H. Sohn, M. J. Sailor, D. Magde, W. C. Trogler, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3821.
25. S. J. Toal, D. Magde, W. C. Trogler, Chem. Commun. 2005, 5465.
26. J. C. Sanchez, A. G. DiPasquale, A. L. Rheingold, W. C. Trogler, Chem. Mater. 2007, 19, 6459.
27. J. C. Sanchez, W. C. Trogler, J. Mater. Chem. 2008, 18, 3143.
28. K. Zhang, H. Zhou, Q. Mei, S. Wang, G. Guan, R. Liu, J. Zhang, Z. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8424.
29. M. Riskin, R. Tel-Vered, I. Willner, Adv. Mater. 2010, 22, 1387.
30. W. G. Qu, B. Deng, S. L. Zhong, H. Y. Shi, S. S. Wang, A. W. Xu, Chem. Commun. 2011, 47, 1237.
31. M. Riskin, R. T. Vered, T. Bourenko, E. Granot, I. Willner, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9726.
32. M. Riskin, R. Tel-Vered, O. Lioubashevski, I. Willner, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7368.
33. K. K. Kartha, S. S. Babu, S. Srinivasan, A. Ajayaghosh, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4834.
34. A. Ajayaghosh, V. K. Praveen, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 644.
35. A. Ajayaghosh, V. K. Praveen, C. Vijayakumar, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 109.
36. T. Cardolaccia, Y. Li, K. S. Schanze, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2535.
37. S. S. Babu, K. K. Kartha, A. Ajayaghosh, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3413.
38. H. Kim, T. Kim, M. Lee, Acc. Chem. Res. 2011, 44, 72.
39. A. Ajayaghosh, V. K. Praveen, C. Vijayakumar, S. J. George, Angew. Chem. 2007, 119, 6376
40. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6260.
41. C. Vijayakumar, V. K. Praveen, A. Ajayaghosh, Adv. Mater. 2009, 21, 2059.
42. L. Zang, Y. Che, J. S. Moore, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1596.
43. G. V. Zyryanov, M. A. Palacios, P. Anzenbacher, Org. Lett. 2008, 10, 3681.
44. C. Vijayakumar, G. Tobin, W. Schmitt, M. J. Kima, M. Takeuchi, Chem. Commun. 2010, 46, 874.
45. B. An, S. Kwon, S. Jung, S. Y. Park, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14410.
46. H. Lee, S. H. Jung, W. S. Han, J. H. Moon, S. Kang, J. Y. Lee, J. H. Jung, S. Shinkai, Chem. Eur. J. 2011, 17, 2823.
47. K. K. Kartha, R. D. Mukhopadhyay, A. Ajayaghosh, Chimia 2013, 67, 51.
48. S. Barman, J. A. Garg, O. Blacque, K. Venkatesan, H. Berke, Chem. Commun. 2012, 48, 11127.
49. F. D. Lewis, J. S. Yang, C. L. Stern, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 12029.
50. Gaussian 03, Revision B.05, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, 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, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.
51. D. R. Shankaran, K. V. Gobi, T. Sakai, K. Matsumoto, K. Toko, N. Miura, Biosens. Bioelectron. 2005, 20, 1750.
52. H.-X. Zhang, A.-M. Cao, J.-S. Hu, L.-J. Wan, S.-T. Lee, Anal. Chem. 2006, 78, 1967.
53. J. Wang, S. B. Hocevar, B. Ogorevc, Electrochem. Commun. 2004, 6, 176.
54. Strategic Diagnostics, Inc., Analysis of TNT and RDX in Groundwater, http://www.sdix.com.
55. S. Hrapovic, E. Majid, Y. Liu, K. Male, J. H. T. Luong, Anal. Chem. 2006, 78, 5504.
56. H.-X. Zhang, J.-S. Hu, C.-J. Yan, L. Jiang, L.-J. Wan, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3567.
57. Larsson, J. Angbrant, J. Ekeroth, P. Mansson, B. Liedberg, Sens. Actuators B 2006, 113, 730.
58. L. C. Shriver-Lake, K. A. Breslin, P. T. Charles, D. W. Conrad, J. P. Golden, F. S. Ligler, Anal. Chem. 1995, 67, 2431.
59. J. Wang, R. K. Bhada, J. Lu, D. MacDonald, Anal. Chim. Acta 1998, 361, 85.