Nanoporous metal organic framework materials for smart applications

Energy Materials: Materials Science and Engineering for Energy Systems

Volumn 9, Issue 3, 2014, Pages 1598-1612

  Ryder, M R ^a   Tan, J C ^a  

^a UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

Inorganic organic hybrids; Metal organic frameworks; Multifunctionality; Porous coordination polymers; Porous structures; Smart devices

Indexed keywords

ACTIVATED CARBON; MEMBRANES; METAL IONS; METAL-ORGANIC FRAMEWORKS; METALS; NANOCOMPOSITE FILMS; NANOCRYSTALLINE MATERIALS; ORGANOMETALLICS; ZEOLITES;

MULTIFUNCTIONALITY; ORGANIC HYBRIDS; POROUS COORDINATION POLYMER; POROUS STRUCTURES; SMART DEVICES;

ORGANIC POLYMERS;

EID: 84940522719     PISSN: 17489237     EISSN: 17489245     Source Type: Journal    
DOI: 10.1179/1743284714Y.0000000550     Document Type: Article

References (134)

1. H. Furukawa, K. E. Cordova, M. O’Keeffe and O. M. Yaghi: Science, 2013, 341, 974–986.
2. A. K. Cheetham, C. N. Rao and R. K. Feller: Chem. Commun., 2006, 4780–4795.
3. R. Banerjee, A. Phan, B. Wang, C. Knobler, H. Furukawa, M. O’Keeffe and O. M. Yaghi: Science, 2008, 319, 939–943.
4. B. F. Hoskins and R. Robson: J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 1546–1554.
5. D. J. Tranchemontagne, J. L. Mendoza-Cortes, M. O’Keeffe and O. M. Yaghi: Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1257–1283.
6. M. O’Keeffe and O. M. Yaghi: Chem. Rev., 2012, 112, 675–702.
7. K. Sumida, D. L. Rogow, J. A. Mason, T. M. McDonald, E. D. Bloch, Z. R. Herm, T. H. Bae and J. R. Long: Chem. Rev., 2012, 112, 724–781.
8. M. P. Suh, H. J. Park, T. K. Prasad and D.-W. Lim: Chem. Rev., 2012, 112, 782–835.
9. J. R. Li, J. Sculley and H.-C. Zhou: Chem. Rev., 2012, 112, 869–932.
10. Y. Cui, Y. Yue, G. Qian and B. Chen: Chem. Rev., 2012, 112, 1126–1162.
11. L. E. Kreno, K. Leong, O. K. Farha, M. Allendorf, R. P. Van Duyne and J. T. Hupp: Chem. Rev., 2012, 112, 1105–1125.
12. J. C. Tan and A. K. Cheetham: Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 1059–1080.
13. W. Zhang and R.-G. Xiong: Chem. Rev., 2012, 112, 1163–1195.
14. M. Kurmoo: Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1353–1379.
15. J. Lee, O. K. Farha, J. Roberts, K. A. Scheidt, S. T. Nguyen and J. T. Hupp: Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1450–1459.
16. S. L. Li and Q. Xu: Energy Environ. Sci., 2013, 6, 1656–1683.
17. J. L. Wang, C. Wang and W. Lin: ACS Catal., 2012, 2, 2630–2640.
18. Y. Horiuchi, T. Toyao, M. Takeuchi, M. Matsuoka and M. Anpo: Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 13243–13253.
19. Y. Kataoka, K. Sato, Y. Miyazaki, K. Masuda, H. Tanaka, S. Naito and W. Mori: Energy Environ. Sci., 2009, 2, 397–400.
20. A. P. Smalley, D. G. Reid, J.-C. Tan and G. O. Lloyd: Cryst. Eng. Comm., 2013, 15, 9368–9371.
21. M. Nasalevich, M. Goesten, T. J. Savenije, F. Kapteijn and J. Gascon: Chem. Commun., 2013, 49, 10575–10577.
22. T. Toyao, M. Saito, Y. Horiuchi, K. Mochizuki, M. Iwata, H. Higashimura and M. Matsuoka: Catal. Sci. Technol., 2013, 3, 2092–2097.
23. J. He, Z. Yan, J. Wang, J. Xie, L. Jiang, Y. Shi, F. Yuan, F. Yu and Y. Sun: Chem. Commun., 2013, 49, 6761–6763.
24. D. Esken, H. Noei, Y. M. Wang, C. Wiktor, S. Turner, G. Van Tendeloo and R. A. Fischer: J. Mater. Chem., 2011, 21, 5907–5915.
25. Q. Li and H. Kim: Fuel Process. Technol., 2012, 100, 43–48.
26. A. Fateeva, P. A. Chater, C. P. Ireland, A. A. Tahir, Y. Z. Khimyak, P. V. Wiper, J. R. Darwent and M. J. Rosseinsky: Angew Chem. Int. Ed. Engl., 2012, 51, 7440–7444.
27. Y. Liu, Y. Yang, Q. Sun, Z. Wang, B. Huang, Y. Dai, X. Qin and X. Zhang: ACS Appl. Mater. Interf., 2013, 5, 7654–7658.
28. C. G. Silva, I. Luz, F. X. Llabres i Xamena, A. Corma and H. Garcia: Chem. Eur. J., 2010, 16, 11133–11138.
29. A. Morozan and F. Jaouen: Energy Environ. Sci., 2012, 5, 9269–9290.
30. M. Yoon, K. Suh, S. Natarajan and K. Kim: Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 2688–2700.
31. J. M. Taylor, K. W. Dawson and G. K. H. Shimizu: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 1193–1196.
32. S. Kim, K. W. Dawson, B. S. Gelfand, J. M. Taylor and G. K. H. Shimizu: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 963–966.
33. G. Xu, K. Otsubo, T. Yamada, S. Sakaida and H. Kitagawa: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 7438–7441.
34. S. Horike, Y. Kamitsubo, M. Inukai, T. Fukushima, D. Umeyama, T. Itakura and S. Kitagawa: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 4612–4615.
35. J. Cabana, L. Monconduit, D. Larcher and M. R. Palacin: Adv. Mater., 2010, 22, E170–192.
36. K. Saravanan, M. Nagarathinam, P. Balaya and J. J. Vittal: J. Mater. Chem., 2010, 20, 8329–8335.
37. X. Xu, R. Cao, S. Jeong and J. Cho: Nano Lett., 2012, 12, 4988–4991.
38. L. Zhang, H. B. Wu, S. Madhavi, H. H. Hng and X. W. Lou: J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 17388–17391.
39. L. Hu, Y. Huang, F. Zhang and Q. Chen: Nanoscale, 2013, 5, 4186–4190.
40. Z. Yuan, Y. Wang and Y. Qian: RSC Adv., 2012, 2, 8602.
41. S. J. Yang, S. Nam, T. Kim, J. H. Im, H. Jung, J. H. Kang, S. Wi, B. Park and C. R. Park: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 7394–7397.
42. W. Chaikittisilp, K. Ariga and Y. Yamauchi: J. Mater. Chem. A, 2013, 1A, 14–19.
43. X. Zheng, Y. Li, Y. Xu, Z. Hong and M. Wei: Crystengcomm, 2012, 14, 2112–2116.
44. R. Wu, X. Qian, F. Yu, H. Liu, K. Zhou, J. Wei and Y. Huang: J. Mater. Chem. A, 2013, 1A, 11126–11129.
45. X. L. Ji, S. Evers, R. Black and L. F. Nazar: Nat. Commun., 2011, 2, 1–7.
46. G. Xu, B. Ding, L. Shen, P. Nie, J. Han and X. Zhang: J. Mater. Chem. A, 2013, 1A, 4490–4496.
47. W. Xia, B. Qiu, D. Xia and R. Zou: Sci. Rep., 2013, 3, 1–7.
48. K. Xi, S. Cao, X. Peng, C. Ducati, R. V. Kumar and A. K. Cheetham: Chem. Commun., 2013, 49, 2192–2194.
49. H. B. Wu, S. Wei, L. Zhang, R. Xu, H. H. Hng and X. W. Lou: Chem. Eur. J., 2013, 19, 10804–10808.
50. P. Simon and Y. Gogotsi: Nat. Mater., 2008, 7, 845–854.
51. F. Meng, Z. Fang, Z. Li, W. Xu, M. Wang, Y. Liu, J. Zhang, W. Wang, D. Zhao and X. Guo: J. Mater. Chem. A, 2013, 1A, 7235–7241.
52. D. Y. Lee, S. J. Yoon, N. K. Shrestha, S. H. Lee, H. Ahn and S. H. Han: Micropor. Mesopor. Mat., 2012, 153, 163–165.
53. W. Chaikittisilp, M. Hu, H. Wang, H. S. Huang, T. Fujita, K. C. Wu, L. C. Chen, Y. Yamauchi and K. Ariga: Chem. Commun., 2012, 48, 7259–7261.
54. S. Eslava, L. Zhang, S. Esconjauregui, J. Yang, K. Vanstreels, M. R. Baklanov and E. Saiz: Chem. Mater., 2013, 25, 27–33.
55. E. Redel, Z. Wang, S. Walheim, J. Liu, H. Gliemann and C. Woell: Appl. Phys. Lett., 2013, 103, article no. 091903.
56. K. Zagorodniy, G. Seifert and H. Hermann: Appl. Phys. Lett., 2010, 97, 251905.
57. M. D. Allendorf, A. Schwartzberg, V. Stavila and A. A. Talin: Chemistry, 2011, 17, 11372–11388.
58. D. Witters, S. Vermeir, R. Puers, B. F. Sels, D. E. de Vos, J. Lammertyn and R. Ameloot: Chem. Mater., 2013, 25, 1021–1023.
59. C. Hou, Q. Xu, J. Peng, Z. Ji and X. Hu: Chem. Phys. Chem., 2013, 14, 140–144.
60. C. Gomes Silva, A. Corma and H. Garcia: J. Mater. Chem., 2010, 20, 3141–3156.
61. C.-K. Lin, D. Zhao, W.-Y. Gao, Z. Yang, J. Ye, T. Xu, Q. Ge, S. Ma and D.-J. Liu: Inorg. Chem., 2012, 51, 9039–9044.
62. Y. Kobayashi, B. Jacobs, M. D. Allendorf and J. R. Long: Chem. Mater., 2010, 22, 4120–4122.
63. M. Hmadeh, Z. Lu, Z. Liu, F. Gandara, H. Furukawa, S. Wan, V. Augustyn, R. Chang, L. Liao, F. Zhou, E. Perre, V. Ozolins, K. Suenaga, X. Duan, B. Dunn, Y. Yamamto, O. Terasaki and O. M. Yaghi: Chem. Mater., 2012, 24, 3511–3513.
64. T. C. Narayan, T. Miyakai, S. Seki and M. Dinca: J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 12932–12935.
65. L. Sun, T. Miyakai, S. Seki and M. Dinca: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 8185–8188.
66. F. Gandara, F. J. Uribe-Romo, D. K. Britt, H. Furukawa, L. Lei, R. Cheng, X. Duan, M. O’Keeffe and O.M. Yaghi: Chem. Eur. J., 2012, 18, 10595–10601.
67. J. H. Lee, R. T. J. Houk, A. Robinson, J. A. Greathouse, S. M. Thornberg, M. D. Allendorf and P. J. Hesketh: Micro- and nanotechnology sensors, systems, and applications, 2010, 7679.
68. A. L. Robinson, V. Stavila, T. R. Zeitler, M. I. White, S. M. Thornberg, J. A. Greathouse and M. D. Allendorf: Anal. Chem., 2012, 84, 7043–7051.
69. R. Ameloot, L. Stappers, J. Fransaer, L. Alaerts, B. F. Sels and D. E. de Vos: Chem. Mater., 2009, 21, 2580–2582.
70. G. Lu and J. T. Hupp: J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 7832–7833.
71. A. Venkatasubramanian, J.-H. Lee, V. Stavila, A. Robinson, M. D. Allendorf and P. J. Hesketh: Sens. Actuat. B-Chem., 2012, 168, 256–262.
72. B. Van de Voorde, R. Ameloot, I. Stassen, M. Everaert, D. De Vos and J.-C. Tan: J. Mater. Chem. B, 2013, 1B, 7716–7724.
73. J. C. Tan, B. Civalleri, C. C. Lin, L. Valenzano, R. Galvelis, P. F. Chen, T. D. Bennett, C. Mellot-Draznieks, C. M. Zicovich-Wilson and A. K. Cheetham: Phys. Rev. Lett., 2012, 108, article no. 095502.
74. J. C. Tan, P. Jain and A. K. Cheetham: Dalton Trans., 2012, 41, 3949–3952.
75. H. Wu, T. Yildirim, and W. Zhou: J. Phys. Chem. Lett., 2013, 4, 925–930.
76. V. Ishwar Hegde, J.-C. Tan, U. V. Waghmare and A. K. Cheetham: J. Phys. Chem. Lett., 2013, 130923010300004.
77. G. Férey: Chem. Soc. Rev., 2008, 37, 191–214.
78. R. L. Martin and M. Haranczyk: J. Chem. Theory Comput., 2013, 9, 2816–2825.
79. L. C. Lin, A. H. Berger, R. L. Martin, J. Kim, J. A. Swisher, K. Jariwala, C. H. Rycroft, A. S. Bhown, M. W. Deem, M. Haranczyk and B. Smit: Nat. Mater., 2012, 11, 633–641.
80. D. M. D’Alessandro, B. Smit and J. R. Long: Angew Chem. Int. Ed. Engl., 2010, 49, 6058–6082.
81. Y. S. Bae and R. Q. Snurr: Angew Chem. Int. Ed. Engl., 2011, 50, 11586–11596.
82. J. Liu, P. K. Thallapally, B. P. McGrail, D. R. Brown and J. Liu: Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 2308–2322.
83. A. R. Millward and O. M. Yaghi: J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 17998–17999.
84. H. Furukawa, N. Ko, Y. B. Go, N. Aratani, S. B. Choi, E. Choi, A. O. Yazaydin, R. Q. Snurr, M. O’Keeffe, J. Kim and O. M. Yaghi: Science, 2010, 329, 424–428.
85. P. L. Llewellyn, S. Bourrelly, C. Serre, A. Vimont, M. Daturi, L. Hamon, G. de Weireld, J. S. Chang, D. Y. Hong, Y. Kyu Hwang, S. Hwa Jhung and G. Ferey: Langmuir, 2008, 24, 7245–7250.
86. G. Férey, C. Mellot-Draznieks, C. Serre, F. Millange, J. Dutour, S. Surble and I. Margiolaki: Science, 2005, 309, 2040–2042.
87. O. K. Farha, A. O. Yazaydin, I. Eryazici, C. D. Malliakas, B. G. Hauser, M. G. Kanatzidis, S. T. Nguyen, R. Q. Snurr and J. T. Hupp: Nat. Chem., 2010, 2, 944–948.
88. M. G. Goesten, E. Stavitski, J. Juan-Alcan˜ iz, A. Martin˜ ez- Joaristi, A. V. Petukhov, F. Kapteijn and J. Gascon: Catal. Today, 2013, 205, 120–127.
89. P.-Z. Li, X.-J. Wang, Y. Li, Q. Zhang, R. H. D. Tan, W. Q. Lim, R. Ganguly and Y. Zhao: Micropor. Mesopor. Mat., 2013, 176, 194–198.
90. W. M. Bloch, R. Babarao, M. R. Hill, C. J. Doonan and C. J. Sumby: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 10441–10448.
91. T. Li, J. E. Sullivan and N. L. Rosi: J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 9984–9987.
92. C. F. Leong, T. B. Faust, P. Turner, P. M. Usov, C. J. Kepert, R. Babarao, A. W. Thornton and D. M. D’Alessandro: Dalton Trans., 2013, 42, 9831–9839.
93. J. Y. Jung, F. Karadas, S. Zulfiqar, E. Deniz, S. Aparicio, M. Atilhan, C. T. Yavuz and S. M. Han: Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 14319–14327.
94. P. D. Jadhav, R. V. Chatti, R. B. Biniwale, N. K. Labhsetwar, S. Devotta and S. S. Rayalu: Energy Fuels, 2007, 21, 3555–3559.
95. T. Otowa, Y. Nojima and T. Miyazaki: Carbon, 1997, 35, 1315–1319.
96. A. D. Khawaji, I. K. Kutubkhanah and J.-M. Wie: Desalination, 2008, 221, 47–69.
97. M. A. Shannon, P. W. Bohn, M. Elimelech, J. G. Georgiadis, B. J. Marinas and A. M. Mayes: Nature, 2008, 452, 301–310.
98. Z. Hu, Y. Chen and J. Jiang: J. Chem. Phys., 2011, 134, 134705.
99. K. S. Park, Z. Ni, A. P. Cote, J. Y. Choi, R. D. Huang, F. J. Uribe-Romo, H. K. Chae, M. O’Keeffe and O. M. Yaghi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006, 103, 10186–10191.
100. J. C. Tan, T. D. Bennett and A. K. Cheetham: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2010, 107, 9938–9943.
101. Z. Hu, L. Zhang and J. Jiang: J. Chem. Phys., 2012, 136, 244703.
102. A. A. Adeyemo, I. O. Adeoye and O. S. Bello: Toxicol. Environ. Chem., 2012, 94, 1846–1863.
103. E. Haque, J. E. Lee, I. T. Jang, Y. K. Hwang, J. S. Chang, J. Jegal and S. H. Jhung: J. Hazard Mater., 2010.
104. C. Chen, M. Zhang, Q. Guan and W. Li: Chem. Eng. J., 2012, 183, 60–67.
105. E. Haque, J. W. Jun and S. H. Jhung: J. Hazard Mater., 2011, 185, 507–511.
106. S.H. Huo and X.-P. Yan: J. Mater. Chem., 2012, 22, 7449.
107. C. Yang, U. Kaipa, Q. Z. Mather, X. Wang, V. Nesterov, A. F. Venero and M. A. Omary: J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 18094–18097.
108. Z. Hasan, J. Jeon and S. H. Jhung: J. Hazard Mater., 2012, 209–210, 151–157.
109. N. A. Khan, J. W. Jun, J. H. Jeong and S. H. Jhung: Chem. Commun., 2011, 47, 1306–1308.
110. L. Hamon, C. Serre, T. Devic, T. Loiseau, F. Millange, G. Ferey and G. De Weireld: J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 8775–8777.
111. F. Ke, L. G. Qiu, Y. P. Yuan, F. M. Peng, X. Jiang, A. J. Xie, Y. H. Shen and J. F. Zhu: J. Hazard Mater., 2011, 196, 36–43.
112. E. Y. Park, Z. Hasan, N. A. Khan and S. H. Jhung: J. Nanosci. Nanotechnol., 2013, 13, 2789–2794.
113. T. D. Bennett, P. J. Saines, D. A. Keen, J.-C. Tan and A. K. Cheetham: Chem. Eur. J., 2013, 19, 7049–7055.
114. D. F. Sava, M. A. Rodriguez, K. W. Chapman, P. J. Chupas, J. A. Greathouse, P. S. Crozier and T. M. Nenoff: J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 12398–12401.
115. W. Xia, X. Zhang, L. Xu, Y. Wang, J. Lin and R. Zou: RSC Adv., 2013, 3, 11007.
116. H. Jiang, T. Wang, L. Wang, C. Sun, T. Jiang, G. Cheng and S. Wang: Micropor. Mesopor. Mat., 2012, 153, 124–130.
117. D. Cunha, C. Gaudin, I. Colinet, P. Horcajada, G. Maurin and C. Serre: J. Mater. Chem. B, 2013, 1B, 1101–1108.
118. S. Devautour-Vinot, C. Martineau, S. Diaby, M. Ben-Yahia, S. Miller, C. Serre, P. Horcajada, D. Cunha, F. Taulelle and G. Maurin: J. Phys. Chem. C, 2013, 117C, 11694–11704.
119. D. Cunha, M. Ben Yahia, S. Hall, S. R. Miller, H. Chevreau, E. Elkaïm, G. Maurin, P. Horcajada and C. Serre: Chem. Mater., 2013, 25, 2767–2776.
120. M. O. Rodrigues, M. V. de Paula, K. A. Wanderley, I. B. Vasconcelos, S. Alves, and T. A. Soares: Int. J. Quantum Chem., 2012, 112, 3346–3355.
121. Y. Chen, V. Lykourinou, C. Vetromile, H. Tran, L.-J. Ming, R. W. Larsen and S. Ma: J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 13188–13191.
122. B. Lou and F. He: New J. Chem., 2013, 37, 309–316.
123. N. J. Hinks, A. C. McKinlay, B. Xiao, P. S. Wheatley and R. E. Morris: Micropor. Mesopor. Mat., 2010, 129, 330–334.
124. P. S. Wheatley, A. R. Butler, M. S. Crane, S. Fox, B. Xiao, A. G. Rossi, I. L. Megson and R. E. Morris: J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 502–509.
125. A. C. McKinlay, B. Xiao, D. S. Wragg, P. S. Wheatley, I. L. Megson and R. E. Morris: J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 10440–10444.
126. M. Ma, H. Noei, B. Mienert, J. Niesel, E. Bill, M. Muhler, R. A. Fischer, Y. Wang, U. Schatzschneider and N. Metzler-Nolte: Chem. Eur. J., 2013, 19, 6785–6790.
127. P. K. Allan, P. S. Wheatley, D. Aldous, M. I. Mohideen, C. Tang, J. A. Hriljac, I. L. Megson, K. W. Chapman, G. De Weireld, S. Vaesen and R. E. Morris: Dalton Trans., 2012, 41, 4060–4066.
128. J. Della Rocca and W. B. Lin: Eur. J. Inorg. Chem., 2010, 3725–3734.
129. K. M. L. Taylor, A. Jin and W. Lin: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 7722–7725.
130. N. Lee, S. H. Choi and T. Hyeon: Adv. Mater., 2013, 25, 2641–2660.
131. K. E. deKrafft, Z. Xie, G. Cao, S. Tran, L. Ma, O. Z. Zhou and W. Lin: Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 9901–9904.
132. L. Chen, H. Zheng, X. Zhu, Z. Lin, L. Guo, B. Qiu, G. Chen and Z.-N. Chen: Analyst, 2013, 138, 3490–3493.
133. T. Baati, L. Njim, F. Neffati, A. Kerkeni, M. Bouttemi, R. Gref, M. F. Najjar, A. Zakhama, P. Couvreur, C. Serre and P. Horcajada: Chem. Sci., 2013, 4, 1597.
134. E. A. Fluegel, A. Ranft, F. Haase and B. V. Lotsch: J. Mater. Chem., 2012, 22, 10119–10133.