Experimental studies and mechanism analysis of high-sensitivity luminescent sensing of pollutional small molecules and ions in Ln4O4 cluster based microporous metal-organic frameworks

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 118, Issue 1, 2014, Pages 416-426

  Zhou, Jing Min ^a   Shi, Wei ^a   Li, Hui Min ^a   Li, Han ^a   Cheng, Peng ^a  

^a NANKAI UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATIONIC FRAMEWORK; GREEN LUMINESCENCE; LUMINESCENT MATERIAL; LUMINESCENT STUDIES; MECHANISM ANALYSIS; METAL ORGANIC FRAMEWORK; SENSING PROPERTY; SMALL ORGANIC MOLECULES;

ACETONE; CARBOXYLATION; CRYSTALLINE MATERIALS; GADOLINIUM; JAVA PROGRAMMING LANGUAGE; MICROPOROSITY; NEGATIVE IONS;

LUMINESCENCE;

EID: 84892564916     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp4097502     Document Type: Article

References (138)

1. Morris, R. E.; Wheatley, P. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4966
2. Murray, L. J.; DincaÌ, M.; Long, J. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294
3. Li, J.-R.; Kuppler, R. J.; Zhou, H.-C. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1477
4. Rosi, N. L.; Eckert, J.; Eddaoudi, M.; Vodak, D. T.; Kim, J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2003, 300, 1127
5. Maji, T. K.; Uemura, K.; Chang, H.-C.; Matsuda, R.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 3269
6. Matsuda, R.; Kitaura, R.; Kitagawa, S.; Kubota, Y.; Belosludov, R. V.; Kobayashi, R. C.; Sakamoto, H.; Chiba, T.; Takata, M.; Kawazoe, Y.; Mita, Y. Nature 2005, 436, 238
7. Férey, G.; Mellot-Draznieks, C.; Serre, C.; Millange, F.; Dutour, J.; Surblé, S.; Margiolaki, I. Science 2005, 309, 2040
8. Custelcean, R.; Gorbunova, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16362
9. Rowsell, J. L. C.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4670
10. Chun, H.; Dybtsev, D. N.; Kim, H.; Kim, K. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 3521
11. Pan, L.; Olson, D. H.; Ciemnolonski, L. R.; Heddy, R.; Li, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 616
12. Chen, B.; Liang, C.; Yang, J.; Contreras, D. S.; Clancy, Y. L.; Lobkovsky, E. B.; Yaghi, O. M.; Dai, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1390
13. Sun, D.; Ma, S.; Ke, Y.; Collins, D. J.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3896
14. Pan, L.; Parker, B.; Huang, X.; Olson, D. H.; Lee, J.; Li, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4180
15. Panella, B.; Hirscher, M.; Pütter, H.; Müller, U. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 520
16. Furukawa, H.; Millerb, M. A.; Yaghi, O. M. J. Mater. Chem. 2007, 17, 3197
17. Li, J. R.; Tao, Y.; Yu, Q.; Bu, X. H.; Sakamoto, H.; Kitagawa, S. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 2771
18. Ma, S.; Wang, X.-S.; Yuan, D.; Zhou, H.-C. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4130
19. Si, X.; Jiao, C.; Li, F.; Zhang, J.; Wang, S.; Liu, S.; Li, Z.; Sun, L.; Xu, F.; Gabelicad, Z.; Schicke, C. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4522
20. Liu, S.; Sun, L.; Xu, F.; Zhang, J.; Jiao, C.; Li, F.; Li, Z.; Wang, S.; Wang, Z.; Jiang, X.; Zhou, H.; Yange, L.; Schic, C. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 818
21. Wilmer, C. E.; Farha, O. K.; Yildirim, T.; Eryazici, I.; Krungleviciute, V.; Sarjeant, A. A.; Snurr, R. Q.; Hupp, J. T. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1158
22. Ma, L.; Abney, C.; Lin, W. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1248
23. Fujita, M.; Kwon, Y. J.; Washizu, S.; Ogura, K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1151
24. Pan, L.; Liu, H.; Lei, X.; Huang, X.; Olson, D. H.; Turro, N. J.; Li, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 542
25. Hu, A.; Ngo, H. L.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11490
26. Hu, A.; Ngo, H. L.; Lin, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 6000
27. Wu, C.-D.; Hu, A.; Zhang, L.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8940
28. Cho, S.-H.; Ma, B.; Nguyen, S. B. T.; Hupp, J. T.; Albrecht-Schmitt, T. E. Chem. Commun. 2006, 42, 2563
29. Wu, C.-D.; Lin, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 119, 1093
30. 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
31. Hong, D.-Y.; Hwang, Y. K.; Serre, C.; Férey, G.; Chang, J.-S. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1537
32. Ma, L.; Wu, C.-D.; Wanderley, M. M.; Lin, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 122, 8420
33. Song, F.; Wang, C.; Lin, W. Chem. Commun. 2011, 47, 8257
34. Vermoortele, F.; Vandichel, M.; de Voorde, B. V.; Ameloot, R.; Waroquier, M.; Speybroeck, V. V.; De Vos, D. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 4887
35. Allendorf, M. D.; Bauer, C. A.; Bhaktaa, R. K.; Houk, R. J. T. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1330
36. Chen, B. L.; Xiang, S. C.; Qian, G. D. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1115
37. Cui, Y. J.; Yue, Y. F.; Qian, G. D.; Chen, B. L. Chem. Rev. 2012, 112, 1126
38. Albrecht, M.; Lutz, M.; Spek, A. L.; Koten, G. Nature 2000, 406, 970
39. Zhao, B.; Chen, X.-Y.; Cheng, P.; Liao, D.-Z.; Yan, S.-P.; Jiang, Z.-H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15394
40. Zhao, B.; Gao, H.-L.; Chen, X.-Y.; Cheng, P.; Shi, W.; Liao, D.-Z.; Yan, S.-P.; Jiang, Z.-H. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 149
41. Huang, Y.; Ding, B.; Song, H.; Zhao, B.; Ren, P.; Cheng, P.; Wang, H.; Liao, D.; Yan, S. Chem. Commun. 2006, 42, 4906
42. Lan, A.; Li, K.; Wu, H.; Olson, D. H.; Emge, T. J.; Ki, W.; Hong, M.; Li, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2334
43. Lu, W.-G.; Jiang, L.; Feng, X.-L.; Lu, T.-B. Inorg. Chem. 2009, 48, 6997
44. Xiao, Y.; Cui, Y.; Zheng, Q.; Xiang, S.; Qian, G.; Chen, B. Chem. Commun. 2010, 46, 5503
45. Lu, Z.-Z.; Zhang, R.; Li, Y.-Z.; Guo, Z.-J.; Zheng, H.-G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4172
46. An, J.; Shade, C. M.; Chengelis-Czegan, D. A.; Petoud, S.; Rosi, N. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1220
47. Takashima, Y.; Martñez, V. M.; Furukawa, S.; Kondo, M.; Shimomura, S.; Uehara, H.; Nakahama, M.; Sugimoto, K.; Kitagawa, S. Nat. Commun. 2011, 2, 168
48. Liu, S.; Xiang, Z.; Hu, Z.; Zheng, X.; Cao, D. J. Mater. Chem. 2011, 21, 6649
49. Guo, Z.; Xu, H.; Su, S.; Cai, J.; Xiang, S.; Qian, G.; Xhang, H.; Keeffe, M. O.; Chen, B. Chem. Commun. 2011, 47, 5551
50. Xu, H.; Liu, F.; Cui, Y. J.; Chen, B.; Qian, G. Chem. Commun. 2011, 47, 3153
51. Cui, Y.; Xu, H.; Yue, Y.; Guo, Z.; Yu, J.; Chen, Z.; Gao, J.; Yang, Y.; Qian, G.; Chen, B. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3979
52. Li, Y.; Zhang, S.; Song, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 125, 738
53. Zhu, X.; Zheng, H.; Wei, X.; Lin, Z.; Guo, L.; Qiu, B.; Chen, G. Chem. Commun. 2013, 49, 1276
54. Wang, J.-H.; Li, M.; Li, D. Chem. Sci. 2013, 4, 1793
55. Mohapatra, S.; Rajeswaran, B.; Chakraborty, A.; Sundaresan, A.; Maji, T. K. Chem. Mater. 2013, 25, 1673
56. Liu, G.-L.; Qin, Y.-J.; Jing, L.; Wei, G.-Y.; Li, H. Chem. Commun. 2013, 49, 1699
57. Zhou, X.; Li, H.; Xiao, H.; Li, L.; Zhao, Q.; Yang, T.; Zuo, J.; Huang, W. Dalton Trans. 2013, 42, 5718
58. Alaoui, I. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 13280
59. Choppin, G. R.; Petreman, D. R. Coord. Chem. Rev. 1998, 174, 283
60. Werts, M. H. V.; Jukes, R.T. F.; Verhoeven, J. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 1542
61. Chen, B.; Yang, Y.; Zapata, F.; Lin, G.; Qian, G.; Lobkovsky, E. B. Adv. Mater. 2007, 19, 1693
62. Chen, B.; Wang, L.; Zapata, F.; Qian, G.; Lobkovsky, E. B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6718
63. Chen, B.; Wang, L.; Xiao, Y.; Fronczek, F. R.; Xue, M.; Cui, Y.; Qian, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 500
64. Harada, M. Crit. Rev. Toxicol. 1995, 25, 1
65. Cohen, A. J.; Ross Anderson, H.; Ostro, B.; Pandey, K. D.; Krzyzanowski, M.; Kunzli, N.; Gutschmidt, K.; Pope, A.; Romieu, I.; Samet, J. M.; Smith, K. J. Toxicol. Environ. Health, Part A 2005, 68, 1301
66. Kampa, M.; Castanas, E. Environ. Pollut. 2008, 151, 362
67. Martinez, J. L. Environ. Pollut. 2009, 157, 2893
68. Chen, X.-Y.; Zhao, B.; Shi, W.; Xia, J.; Cheng, P.; Liao, D.-Z.; Yan, S.-P.; Hui, Z.-Z. Chem. Mater. 2005, 17, 2866
69. Zhao, B.; Chen, X.-Y.; Chen, Z.; Shi, W.; Cheng, P.; Yan, S.-P.; Liao, D.-Z. Chem. Commun. 2009, 3113
70. Zhao, X.-Q.; Zhao, B.; Shi, W.; Cheng, P. CrystEngComm 2009, 11, 1261
71. Li, H.-H.; Shi, W.; Zhao, K.-N.; Niu, Z.; Li, H.-M.; Cheng, P. Chem.-Eur. J. 2013, 19, 3358
72. Zhou, J.-M.; Shi, W.; Xu, N.; Cheng, P. Inorg. Chem. 2013, 52, 8082
73. Kanungo, B. K.; Baral, M.; Bhattacharya, S.; Sahoo, Y. Synth. Commun. 2003, 33, 3159
74. An, J. J.; Chen, Z. C. In Inorganic Compounds Synthesis Handbook; The Chemical Society of Japan (SCJ), Chemical Industrial Press: Tokyo, 1986; Vol. 2, p 258.
75. Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 2008, A64, 112
76. Dolomanov, O. V.; Bourhis, L. J.; Gildea, R. J.; Howard, J. A. K.; Puschmann, H. J. Appl. Crystallogr. 2009, 42, 339
77. Eddaoudi, M.; Moler, D. B.; Li, H.; Chen, B.; Reineke, T. M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 319
78. Yaghi, O. M.; O'Keeffe, M.; Ockwig, N. W.; Chae, H. K.; Eddaoudi, M.; Kim, J. Nature 2003, 423, 705
79. Muetterties, E. L.; Guggenberger, L. J. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 1748
80. Drew, M. G. B.; Coord Chem. Rev. 1977, 24, 179
81. Zabrodsky, H.; Peleg, S.; Avnir, D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7843
82. Pinsky, M.; Avnir, D. Inorg. Chem. 1998, 37, 5575
83. Blatov, V. A. Multipurpose crystallochemical analysis with the program package TOPOS. IUCr Comp. Comm. Newsl. 2006, 7, 4. Available at http://iucrcomputing.ccp14.ac.uk/iucr-top/comm/ccom/newsletters/2006nov/.
84. Blatov, V. A. http://www.topos.ssu.samara.ru/starting.html, 2006.
85. O'Keeffe, M. Reticular Chemistry Structure Resource (http://rcsr.anu.edu. au/).
86. Li, D.; Wu, T.; Zhou, X.-P.; Zhou, R.; Huang, X.-C. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4175
87. Wang, X.-L.; Qin, C.; Wang, E.-B.; Li, Y.-G.; Su, Z.-M.; Xu, L.; Carlucci, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5824
88. Li, Z.; Li, M.; Zhan, S.-Z.; Huang, X.-C.; Ng, S. W.; Li, D. CrystEngComm 2008, 10, 978
89. Perry, J. J., IV; Perman, J. A.; Zaworotko, M. J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1400
90. Natarajan, S.; Mahata, P. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2304
91. Hu, S.; Liu, J.-L.; Meng, Z.-S.; Zheng, Y.-Z.; Lan, Y.; Powell, A. K.; Tong, M.-L Dalton Trans. 2011, 40, 27
92. Arnaud, N.; Vaquer, E.; Georges, J. Analyst 1998, 123, 261
93. Vicentini, G.; Zinner, L. B.; Zukerman-Schpector, J.; Zinner, K. Coord. Chem. Rev. 2000, 196, 353
94. Tedeschi, C.; Azema, J.; Gornitzka, H.; Tisnes, P.; Picard, C. Dalton Trans. 2003, 1738
95. Dias, A. B.; Viswanathan, S. Chem. Commun. 2004, 40, 1024
96. Sun, Y.-Q.; Zhang, J.; Chen, Y.-M.; Yang, G.-Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5814
97. Haas, Y.; Stein, G. J. Phys. Chem. 1971, 75, 3677
98. Ma, L.; Lin, W.-B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13834
99. Carboni, M.; Abney, C. W.; Liu, S. B.; Lin, W.-B. Chem. Sci. 2013, 4, 2396
100. Mcdonald, R. W.; Ikonomou, M. G.; Paton, D. W. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 331
101. Alcock, R. E.; Jones, K. C.; McLachlan, M. S.; Johonston, A. E. Environ. Sci. Technol. 1999, 33, 206
102. Jones, K. C.; de Voogt, P. Environ. Pollut. 1999, 100, 209
103. Lallas, P. L. The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants Am. J. Int. Law 2001, 95, 692
104. Wright, W. D. Trans. Opt. Soc. 1928, 30, 141
105. Guild, J. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 1932, 230, 149
106. Phosphor Handbook; Shionoya, S.; Yen, W. M., Eds.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1999.
107. Boaz, H.; Rollefson, G. K. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 3435
108. Keizer, J. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 1494
109. Gauthier, T. D.; Sham, E. C.; Guerln, W. F.; Rudolf Seltz, W.; Gran, C. L. Environ. Sci. Technol. 1986, 20, 1162
110. He, Q.; Miller, E. W.; Wong, A. P.; Chang, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9316
111. Yoon, S.; Miller, E. W.; He, Q.; Do, P. H.; Chang, C. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 6658
112. Domaille, D. W.; Que, E. L.; Chang, C. J. Nat. Chem. Biol. 2008, 4, 168
113. Lippert, A. R.; Gschneidtner, T.; Chang, C. J. Chem. Commun. 2010, 46, 7510
114. Lippert, A. R.; Van de, B. G. C.; Chang, C. J. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 793
115. Karunadasa, H. I.; Montalvo, E.; Sun, Y.; Majda, M.; Long, J. R.; Chang, C. J. Science 2012, 335, 698
116. Thoi, V. S.; Sun, Y.; Long, J. R.; Chang, C. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2388
117. Lin, V. S.; Lippert, A. R.; Chang, C. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 7131
118. US Department of Health and Human Services, Toxicological Profile for Chromium,Public Health Service Agency for Toxic Substances and Diseases Registry,Washington, DC, (1991.
119. Costa, M.; Klein, C. B. Crit. Rev. Toxicol. 2006) 36, 155
120. Yang, Q. Y.; Li, K.; Luo, J.; Pan, M.; Su, C. Y. Chem. Commun. 2011, 47, 4234
121. Fu, J. H.; Li, H. J.; Mu, Y. J.; Hou, H. W.; Fan, Y. T. Chem. Commun. 2011, 47, 5271
122. Ma, J.-P.; Yu, Y.; Dong, Y.-B. Chem. Commun. 2012, 48, 2946
123. Shi, P.-F.; Zhao, B.; Xiong, G.; Hou, Y.-L.; Cheng, P. Chem. Commun. 2012, 48, 8231
124. Wojcik, G.; Neagu, V.; Bunia, I. J. Hazard. Mater. 2011, 190, 544
125. Fei, H.; Rogow, D. L.; Oliver, S. R. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7202
126. Fei, H.; Bresler, M. R.; Oliver, S. R. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11110
127. Weissman, S. I. J. Chem. Phys. 1942, 10, 214
128. Steemers, F. J.; Verboom, W.; Reinhoudt, D. N.; Vander Tol, E. B.; Verhoeven, J. W. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9408
129. Cook, S. P.; Dieke, G. H. J. Chem. Phys. 1957, 27, 1213
130. Dielre, G. H.; Leopold, L. J. Opt. Soc. Am. 1957, 47, 944
131. Dexter, D. L. J. Chem. Phys. 1953, 21, 836
132. Sato, S.; Wada, M. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1970, 43, 1955
133. Li, C.; Quan, Z.; Yang, J.; Yang, P. P.; Lin, J. Inorg. Chem. 2007, 46, 6329
134. Li, X.; Wang, C. Y.; Hu, H. M. Inorg. Chem. Commun. 2008, 11, 345
135. Xiao, Y.; Wang, L.; Cui, Y.; Chen, B.; Zapatab, F.; Qian, G. J. Alloys Compd. 2009, 484, 601
136. Reichardt, C.; Welton, T. Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry; 4 th Updated and Enlarged ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2011; Chapter 2.
137. Bünzli, J.-C. G.; Piguet, C. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 1048
138. Rocha, J.; Carlos, L. D.; Paza, F. A. A.; Ananias, D. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 926