Porous Organic Cage Thin Films and Molecular-Sieving Membranes

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 13, 2016, Pages 2629-2637

  Song, Qilei ^a,b   Jiang, Shan ^c   Hasell, Tom ^c   Liu, Ming ^c   Sun, Shijing ^d   Cheetham, Anthony K ^d   Sivaniah, Easan ^a,e   Cooper, Andrew I ^c  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^b IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF LIVERPOOL   (United Kingdom)

^d UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^e KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

molecular crystals; porous organic cages; separation membranes; solution processing; thin films

Indexed keywords

COATINGS; COMPOSITE MEMBRANES; MOLECULAR CRYSTALS; MOLECULAR SIEVES; MOLECULES; PROCESS CONTROL; SEPARATION; SPIN COATING; THIN FILMS;

FABRICATION TECHNIQUE; MOLECULAR SEPARATION; MOLECULAR SIEVE MEMBRANES; POROUS ORGANIC CAGES; SEPARATION MEMBRANES; SOLUTION PROCESSABILITY; SOLUTION-PROCESSING; SPIN COATING PROCESS;

GAS PERMEABLE MEMBRANES;

EID: 84962439372     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201505688     Document Type: Article

References (56)

1. a) O. M. Yaghi, M. O'Keeffe, N. W. Ockwig, H. K. Chae, M. Eddaoudi, J. Kim, Nature 2003, 423, 705;
2. b) S. Kitagawa, R. Kitaura, S.-I. Noro, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2334.
3. a) H. M. El-Kaderi, J. R. Hunt, J. L. Mendoza-Cortes, A. P. Cote, R. E. Taylor, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Science 2007, 316, 268;
4. b) A. P. Côté, A. I. Benin, N. W. Ockwig, M. O'Keeffe, A. J. Matzger, O. M. Yaghi, Science 2005, 310, 1166.
5. J. R. Holst, A. Trewin, A. I. Cooper, Nat. Chem. 2010, 2, 915.
6. a) M. Brutschy, M. W. Schneider, M. Mastalerz, S. R. Waldvogel, Adv. Mater. 2012, 24, 6049;
7. b) A. F. Bushell, P. M. Budd, M. P. Attfield, J. T. A. Jones, T. Hasell, A. I. Cooper, P. Bernardo, F. Bazzarelli, G. Clarizia, J. C. Jansen, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1253;
8. c) T. Hasell, H. Zhang, A. I. Cooper, Adv. Mater. 2012, 24, 5732;
9. d) T. Hasell, J. A. Armstrong, K. E. Jelfs, F. H. Tay, K. M. Thomas, S. G. Kazarian, A. I. Cooper, Chem. Commun. 2013, 49, 9410.
10. a) L. Chen, P. S. Reiss, S. Y. Chong, D. Holden, K. E. Jelfs, T. Hasell, M. A. Little, A. Kewley, M. E. Briggs, A. Stephenson, K. M. Thomas, J. A. Armstrong, J. Bell, J. Busto, R. Noel, J. Liu, D. M. Strachan, P. K. Thallapally, A. I. Cooper, Nat. Mater. 2014, 13, 954;
11. b) T. Hasell, J. L. Culshaw, S. Y. Chong, M. Schmidtmann, M. A. Little, K. E. Jelfs, E. O. Pyzer-Knapp, H. Shepherd, D. J. Adams, G. M. Day, A. I. Cooper, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1438.
12. N. Giri, M. G. Del Pópolo, G. Melaugh, R. L. Greenaway, K. Rätzke, T. Koschine, L. Pison, M. F. C. Gomes, A. I. Cooper, S. L. James, Nature 2015, 527, 216.
13. A. Bétard, R. A. Fischer, Chem. Rev. 2011, 112, 1055.
14. Y. S. Li, H. Bux, A. Feldhoff, G. N. Li, W. S. Yang, J. Caro, Adv. Mater. 2010, 22, 3322.
15. A. J. Brown, N. A. Brunelli, K. Eum, F. Rashidi, J. R. Johnson, W. J. Koros, C. W. Jones, S. Nair, Science 2014, 345, 72.
16. Y. Peng, Y. S. Li, Y. J. Ban, H. Jin, W. M. Jiao, X. L. Liu, W. S. Yang, Science 2014, 346, 1356.
17. R. Zhang, S. Ji, N. Wang, L. Wang, G. Zhang, J.-R. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9775.
18. a) T. Rodenas, I. Luz, G. Prieto, B. Seoane, H. Miro, A. Corma, F. Kapteijn, F. X. Llabrés i Xamena, J. Gascon, Nat. Mater. 2014, 14, 48;
19. b) L. Dobrzańska, G. O. Lloyd, C. Esterhuysen, L. J. Barbour, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 5856.
20. a) P. M. Budd, E. S. Elabas, B. S. Ghanem, S. Makhseed, N. B. McKeown, K. J. Msayib, C. E. Tattershall, D. Wang, Adv. Mater. 2004, 16, 456;
21. b) P. M. Budd, B. S. Ghanem, S. Makhseed, N. B. McKeown, K. J. Msayib, C. E. Tattershall, Chem. Commun. 2004, 10, 230;
22. c) N. B. McKeown, P. M. Budd, K. J. Msayib, B. S. Ghanem, H. J. Kingston, C. E. Tattershall, S. Makhseed, K. J. Reynolds, D. Fritsch, Chem. Eur. J. 2005, 11, 2610.
23. a) N. Du, H. B. Park, G. P. Robertson, M. M. Dal-Cin, T. Visser, L. Scoles, M. D. Guiver, Nat. Mater. 2011, 10, 372;
24. b) M. Carta, R. Malpass-Evans, M. Croad, Y. Rogan, J. C. Jansen, P. Bernardo, F. Bazzarelli, N. B. McKeown, Science 2013, 339, 303.
25. a) Q. Song, S. Cao, P. Zavala-Rivera, L. P. Lu, W. Li, Y. Ji, S. A. Al-Muhtaseb, A. K. Cheetham, E. Sivaniah, Nat. Commun. 2013, 4, 1918;
26. b) Q. Song, S. Cao, R. H. Pritchard, B. Ghalei, S. A. Al-Muhtaseb, E. M. Terentjev, A. K. Cheetham, E. Sivaniah, Nat. Commun. 2014, 5, 4813;
27. c) Q. Song, S. Cao, R. H. Pritchard, H. Qiblawey, E. M. Terentjev, A. K. Cheetham, E. Sivaniah, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 270.
28. M. Mastalerz, Chem. Commun. 2008, 39, 4756.
29. G. Zhang, O. Presly, F. White, I. M. Oppel, M. Mastalerz, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1516.
30. a) J. T. A. Jones, T. Hasell, X. Wu, J. Bacsa, K. E. Jelfs, M. Schmidtmann, S. Y. Chong, D. J. Adams, A. Trewin, F. Schiffman, F. Cora, B. Slater, A. Steiner, G. M. Day, A. I. Cooper, Nature 2011, 474, 367;
31. b) T. Tozawa, J. T. A. Jones, S. I. Swamy, S. Jiang, D. J. Adams, S. Shakespeare, R. Clowes, D. Bradshaw, T. Hasell, S. Y. Chong, C. Tang, S. Thompson, J. Parker, A. Trewin, J. Bacsa, A. M. Z. Slawin, A. Steiner, A. I. Cooper, Nat. Mater. 2009, 8, 973.
32. T. Hasell, S. Y. Chong, K. E. Jelfs, D. J. Adams, A. I. Cooper, J. Am. Chem. Soc. 2011, 134, 588.
33. S. Jiang, J. T. A. Jones, T. Hasell, C. E. Blythe, D. J. Adams, A. Trewin, A. I. Cooper, Nat. Commun. 2011, 2, 207.
34. J.-K. Sun, W.-W. Zhan, T. Akita, Q. Xu, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7063.
35. T. Hasell, M. Schmidtmann, A. I. Cooper, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14920.
36. M. Liu, M. A. Little, K. E. Jelfs, J. T. A. Jones, M. Schmidtmann, S. Y. Chong, T. Hasell, A. I. Cooper, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7583.
37. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 1991, 62, 165.
38. Q. Song, S. K. Nataraj, M. V. Roussenova, J. C. Tan, D. J. Hughes, W. Li, P. Bourgoin, M. A. Alam, A. K. Cheetham, S. A. Al-Muhtaseb, E. Sivaniah, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8359.
39. a) H. Bux, A. Feldhoff, J. Cravillon, M. Wiebcke, Y. S. Li, J. Caro, Chem. Mater. 2011, 23, 2262;
40. b) Y. Li, F. Liang, H. Bux, W. Yang, J. Caro, J. Membr. Sci. 2010, 354, 48;
41. c) A. Huang, W. Dou, J. Caro, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15562;
42. d) A. Huang, H. Bux, F. Steinbach, J. Caro, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4958;
43. e) H. Bux, F. Liang, Y. Li, J. Cravillon, M. Wiebcke, J. Caro, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16000.
44. a) X. Yin, G. Zhu, Z. Wang, N. Yue, S. Qiu, Microporous Mesoporous Mater. 2007, 105, 156;
45. b) J. C. Poshusta, V. A. Tuan, J. L. Falconer, R. D. Noble, Ind. Eng. Chem. Res. 1998, 37, 3924;
46. c) A. Huang, F. Liang, F. Steinbach, T. M. Gesing, J. Caro, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2140.
47. P. M. Budd, K. J. Msayib, C. E. Tattershall, B. S. Ghanem, K. J. Reynolds, N. B. McKeown, D. Fritsch, J. Membr. Sci. 2005, 251, 263.
48. a) N. Du, H. B. Park, M. M. Dal-Cin, M. D. Guiver, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7306;
49. b) C. G. Bezzu, M. Carta, A. Tonkins, J. C. Jansen, P. Bernardo, F. Bazzarelli, N. B. McKeown, Adv. Mater. 2012, 24, 5930;
50. c) M. Carta, M. Croad, R. Malpass-Evans, J. C. Jansen, P. Bernardo, G. Clarizia, K. Friess, M. Lanč, N. B. McKeown, Adv. Mater. 2014, 26, 3526;
51. d) B. S. Ghanem, R. Swaidan, E. Litwiller, I. Pinnau, Adv. Mater. 2014, 26, 3688;
52. e) B. S. Ghanem, N. B. McKeown, P. M. Budd, J. D. Selbie, D. Fritsch, Adv. Mater. 2008, 20, 2766.
53. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 2008, 320, 390.
54. a) J. H. Kim, W. J. Koros, D. R. Paul, Polymer 2006, 47, 3094;
55. b) K. Nagai, T. Masuda, T. Nakagawa, B. D. Freeman, I. Pinnau, Prog. Polym. Sci. 2001, 26, 721.
56. S. Jiang, K. E. Jelfs, D. Holden, T. Hasell, S. Y. Chong, M. Haranczyk, A. Trewin, A. I. Cooper, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17818.