Thermal conversion of core-shell metal-organic frameworks: A new method for selectively functionalized nanoporous hybrid carbon

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 4, 2015, Pages 1572-1580

  Tang, Jing ^a,b   Salunkhe, Rahul R ^a   Liu, Jian ^c   Torad, Nagy L ^d   Imura, Masataka ^a   Furukawa, Shuhei ^e   Yamauchi, Yusuke ^a,b  

^a NATIONAL INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE   (Japan)

^b WASEDA UNIVERSITY   (Japan)

^c CURTIN UNIVERSITY   (Australia)

^d Tanta University   (Egypt)

^e KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLINE MATERIALS; DOPING (ADDITIVES); HYBRID MATERIALS; ORGANOMETALLICS;

CARBON BASED MATERIALS; ELECTROCHEMICAL DATA; GALVANOSTATIC CHARGE DISCHARGES; METAL ORGANIC FRAMEWORK; NITROGEN-DOPED CARBONS; SEED-MEDIATED GROWTH METHODS; SPECIFIC CAPACITANCE; THERMAL CONVERSION;

CARBON;

CARBON; METAL ORGANIC FRAMEWORK; NITROGEN;

ARTICLE; CARBON SOURCE; CONTROLLED STUDY; CRYSTAL STRUCTURE; DENSITY; ELECTROCHEMISTRY; HYBRID; NANOPORE; PARTICLE SIZE; THERMOGRAVIMETRY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84922376838     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja511539a     Document Type: Article

References (73)

1. Liang, C. D.; Li, Z. J.; Dai, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3696
2. Wu, Z. X.; Wu, W. D.; Liu, W. J.; Selomulya, C.; Chen, X. D.; Zhao, D. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13764
3. Fang, Y.; Zheng, G. F.; Yang, J. P.; Tang, H. S.; Zhang, Y. F.; Kong, B.; Lv, Y. Y.; Xu, C. J.; Asiri, A. M.; Zi, J.; Zhang, F.; Zhao, D. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 5366
4. Fulvio, P. F.; Mayes, R. T.; Wang, X. Q.; Mahurin, S. M.; Bauer, J. C.; Presser, V.; McDonough, J.; Gogotsi, Y.; Dai, S. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2208
5. Chang, H.; Joo, S. H.; Pak, C. J. Mater. Chem. 2007, 17, 3078
6. Tang, J.; Liu, J.; Torad, N. L.; Kimura, T.; Yamauchi, Y. Nano Today 2014, 9, 305
7. Zhong, M. J.; Kim, E. K.; McGann, J. P.; Chun, S.-E.; Whitacre, J. F.; Jaroniec, M.; Matyjaszewski, K.; Kowalewski, T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14846
8. Jin, J.; Tanaka, S.; Egashira, Y.; Nishiyama, N. Carbon 2010, 48, 1985
9. Lei, Z. B.; Bai, D.; Zhao, X. S. Microporous Mesoporous Mater. 2012, 147, 86
10. Guo, H. L.; Gao, Q. M. J. Power Sources 2009, 186, 551
11. Zhu, H.; Yin, J.; Wang, X.; Wang, H.; Yang, X. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1305
12. Pandolfo, A. G.; Hollenkamp, A. F. J. Power Sources 2006, 157, 11
13. Aricò, A. S.; Bruce, P.; Scrosati, B.; Tarascon, J. M.; Schalkwijk, W. V. Nat. Mater. 2005, 4, 366
14. Frackowiak, E.; Béguin, F. Carbon 2001, 39, 937
15. Wang, D. W.; Li, F.; Liu, M.; Lu, G. Q.; Cheng, H. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 373
16. Datta, K. K. R.; Balasubramanian, V. V.; Ariga, K.; Mori, T.; Vinu, A. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 3390
17. Ania, C. O.; Khomenko, V.; Raymundo-Pinero, E.; Parra, J. B.; Beguin, F. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1828
18. Hulicova-Jurcakova, D.; Puziy, A. M.; Poddubnaya, O. I.; Suárez-García, F.; Tascón, J. M. D.; Lu, G. Q. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5026
19. Salunkhe, R. R.; Kamachi, Y.; Torad, N. L.; Hwang, S. M.; Sun, Z. Q.; Dou, S. X.; Kim, J. H.; Yamauchi, Y. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 19848
20. Wang, D. W.; Li, F.; Chen, Z. G.; Lu, G. Q.; Cheng, H. M. Chem. Mater. 2008, 20, 7195
21. Iyyamperumal, E.; Wang, S. Y.; Dai, L. M. ACS Nano 2012, 6, 5259
22. Wu, Z. S.; Winter, A.; Chen, L.; Sun, Y.; Turchanin, A.; Feng, X. L.; Müllen, K. Adv. Mater. 2012, 24, 5130
23. Hu, C. C.; Chang, K. H.; Lin, M. C.; Wu, Y. T. Nano Lett. 2006, 6, 2690
24. Chen, Z.; Qin, Y. C.; Weng, D.; Xiao, Q. F.; Peng, Y. T.; Wang, X. L.; Li, H. X.; Wei, F.; Lu, Y. F. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3420
25. Wang, T.; Tang, J.; Fan, X. L.; Zhou, J. H.; Xue, H. R.; Guo, H.; He, J. P. Nanoscale 2014, 6, 5359
26. Sevilla, M.; Fuertes, A. B. Carbon 2006, 44, 468
27. Tang, J.; Wang, T.; Sun, X.; Guo, Y. X.; Xue, H. R.; Guo, H.; Liu, M. Z.; Zhang, X. X.; He, J. P. Microporous Mesoporous Mater. 2013, 177, 105
28. Schaefer, Z. L.; Gross, M. L.; Hickner, M. A.; Schaak, R. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7045
29. Yuan, J. Y.; Giordano, C.; Antonietti, M. Chem. Mater. 2010, 22, 5003
30. Liu, B.; Shioyama, H.; Akita, T.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5390
31. Jiang, H.-L.; Liu, B.; Lan, Y.-Q.; Kuratani, K.; Akita, T.; Shioyama, H.; Zong, F. Q.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11854
32. Almasoudi, A.; Mokaya, R. J. Mater. Chem. 2012, 22, 146
33. Hu, M.; Reboul, J.; Furukawa, S.; Torad, N. L.; Ji, Q. M.; Srinivasu, P.; Ariga, K.; Kitagawa, S.; Yamauchi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2864
34. Aiyappa, H. B.; Pachfule, P.; Banerjee, R.; Kurungot, S. Cryst. Growth Des. 2013, 13, 4195
35. Chaikittisilp, W.; Hu, M.; Wang, H.; Huang, H. S.; Fujita, T.; Wu, K. C. W.; Chen, L. C.; Yamauchi, Y.; Ariga, K. Chem. Commun. 2012, 48, 7259
36. Torad, N. L.; Salunkhe, R. R.; Li, Y. Q.; Hamoudi, H.; Imura, M.; Sakka, Y.; Hu, C.-C.; Yamauchi, Y. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 7895
37. Torad, N. L.; Hu, M.; Kamachi, Y.; Takai, K.; Imura, M.; Naito, M.; Yamauchi, Y. Chem. Commun. 2013, 49, 2521
38. Lim, S.; Suh, L.; Kim, Y.; Yoon, M. Y.; Park, H.; Dybtsev, D. N.; Kim, K. Chem. Commun. 2012, 48, 7447
39. Hu, J.; Wang, H. L.; Gao, Q. M.; Guo, H. L. Carbon 2010, 48, 3599
40. Torad, N. L.; Hu, M.; Ishihara, S.; Sukegawa, H.; Belik, A. A.; Imura, M.; Ariga, K.; Yamauchi, Y.; Sakka, Y. Small 2014, 10, 2096
41. Ma, S. Q.; Goenaga, G. A.; Call, A. V.; Liu, D. J. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 2063
42. Amali, A. J.; Sun, J.-K.; Xu, Q. Chem. Commun. 2014, 50, 1519
43. Hulicova, D.; Kodama, M.; Hatori, H. Chem. Mater. 2005, 17, 1241
44. Chmiola, J.; Yushin, G.; Dash, R.; Gogotsi, Y. J. Power Sources 2006, 158, 765
45. Furukawa, S.; Hirai, K.; Nakagawa, K.; Takashima, Y.; Matsuda, R.; Tsuruoka, T.; Kondo, M.; Haruki, R.; Tanaka, D.; Sakamoto, H.; Shimomura, S.; Sakata, O.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1766
46. Koh, K.; Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J. Chem. Commun. 2009, 6162
47. Song, X.; Kim, T.; Kim, H.; Kim, D.; Jeong, S.; Moon, H. R.; Lah, M. S. Chem. Mater. 2012, 24, 3065
48. Li, T.; Sullivan, J. E.; Rosi, N. L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9984
49. Park, K. S.; Ni, Z.; Côté, A. P.; Choi, J. Y.; Huang, R. D.; Uribe-Romo, F. J.; Chae, H. K.; OKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 10186
50. Banerjee, R.; Phan, A.; Wang, B.; Knobler, C.; Furukawa, H.; OKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2008, 319, 939
51. Xie, B.; Song, J. W.; Ren, L. M.; Ji, Y. Y.; Li, J. X.; Xiao, F.-S. Chem. Mater. 2008, 20, 4533
52. Xie, B.; Zhang, H. Y.; Yang, C. G.; Liu, S. Y.; Ren, L. M.; Zhang, L.; Meng, X. J.; Yilmaz, B.; Müller, U.; Xiao, F.-S. Chem. Commun. 2011, 47, 3945
53. MacDonald, J. C.; Dorrestein, P. C.; Pilley, M. M.; Foote, M. M.; Lundburg, J. L.; Henning, R. W.; Schultz, A. J.; Manson, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11692
54. Noveron, J. C.; Lah, M. S.; Sesto, R. E. D.; Arif, A. M.; Miller, J. S.; Stang, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 124, 6613
55. Yang, S. J.; Kim, T.; Im, J. H.; Kim, Y. S.; Lee, K.; Jung, H.; Park, C. R. Chem. Mater. 2012, 24, 464
56. Tang, J.; Wang, T.; Pan, X. C.; Sun, X.; Fan, X. L.; Guo, Y. X.; Xue, H. R.; He, J. P. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 16896
57. Barakat, N. A. M.; Kim, B.; Park, S. J.; Jo, Y. H.; Jung, M.-H.; Kim, H. Y. J. Mater. Chem. 2009, 19, 7371
58. Kim, J.; Ryoo, R.; Stevenson, K. J.; Johnston, K. P. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10796
59. Yan, Z. X.; Cai, M.; Shen, P. K. J. Mater. Chem. 2012, 22, 2133
60. Zhao, Y. Z.; Feng, J. L.; Huo, Q. S.; Melosh, N.; Fredrickson, G. H.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Science 1998, 279, 548
61. Shen, S. D.; Garcia-Bennett, A. E.; Liu, Z.; Lu, Q. Y.; Shi, Y. F.; Yan, Y.; Yu, C. Z.; Liu, W. C.; Cai, Y.; Terasaki, O.; Zhao, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6780
62. Oya, A.; Otani, S. Carbon 1979, 17, 131
63. Miller, J. R.; Simon, P. Science 2008, 321, 651
64. Simon, P.; Gogotsi, Y. Nat. Mater. 2008, 7, 845
65. Ma, F. W.; Zhao, H.; Sun, L. P.; Li, Q.; Huo, L. H.; Xia, T.; Gao, S.; Pang, G. S.; Shi, Z.; Feng, S. H. J. Mater. Chem. 2012, 22, 13464
66. Jeong, H. M.; Lee, J. W.; Shin, W. H.; Choi, Y. J.; Shin, H. J.; Kang, J. K.; Choi, J. W. Nano Lett. 2011, 11, 2472
67. Hulicova, D.; Kodama, M.; Hatori, H. Chem. Mater. 2006, 18, 2318
68. Zhao, L.; Fan, L. Z.; Zhou, M. Q.; Guan, H.; Qiao, S.; Antonietti, M.; Titirici, M.-M. Adv. Mater. 2010, 22, 5202
69. Chen, L. F.; Zhang, X. D.; Liang, H. W.; Kong, M. G.; Guan, Q. F.; Chen, P.; Wu, Z. Y.; Yu, S. H. ACS Nano 2012, 6, 7092
70. Liu, B.; Shioyama, H.; Jiang, H. L.; Zhang, X. B.; Xu, Q. Carbon 2010, 48, 456
71. Frackowiak, E.; Lota, G.; Machnikowski, J.; Vix-Guterl, C.; Béguin, F. Electrochim. Acta 2006, 51, 2209
72. Chmiola, J.; Yushin, G.; Gogotsi, Y.; Portet, C.; Simon, P.; Taberna, P. L. Science 2006, 313, 1760
73. Raymundo-Pinñro, E.; Kierzek, K.; Machnikowski, J.; Béguin, F. Carbon 2006, 44, 2498