Thermodynamically Guided Synthesis of Mixed-Linker Zr-MOFs with Enhanced Tunability

Journal of the American Chemical Society

Volumn 138, Issue 20, 2016, Pages 6636-6642

  Yuan, Shuai ^a   Qin, Jun Sheng ^a   Zou, Lanfang ^a   Chen, Ying Pin ^a,b   Wang, Xuan ^a   Zhang, Qiang ^a   Zhou, Hong Cai ^a,b  

^a TEXAS A AND M UNIVERSITY   (United States)

^b Department of Electrical and Computer Engineering   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYST ACTIVITY; CHEMICAL STABILITY; CHROMIUM COMPOUNDS; CRYSTALLINE MATERIALS; DEFECT DENSITY; JAVA PROGRAMMING LANGUAGE; ORGANOMETALLICS; SOLUTIONS; THERMODYNAMICS;

ASSEMBLY PROCESS; BET SURFACE AREA; HIGH POROSITY; METAL ORGANIC FRAMEWORK; PILLAR STRUCTURE; STRUCTURAL DEFECT; SYNTHETIC ROUTES; TUNABLE CONTROL;

ZIRCONIUM;

4,4' DICARBOXYDIPHENYL SULFONE; ABSORBENT; BENZENE; BENZENE TRIBENZOATE; CHROMIUM; METAL ORGANIC FRAMEWORK; PORPHYRIN; SULFONE; TETRAKIS(4 CARBOXYPHENYL)PORPHYRIN; UNCLASSIFIED DRUG; WATER; ZIRCONIUM;

ADSORPTION; AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; ISOTHERM; PH; POROSITY; ROOM TEMPERATURE; SURFACE AREA; SYNTHESIS; THERMODYNAMICS; X RAY ANALYSIS;

EID: 84971434513     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.6b03263     Document Type: Article

References (60)

1. Yaghi, O. M.; OKeeffe, M.; Ockwig, N. W.; Chae, H. K.; Eddaoudi, M.; Kim, J. Nature 2003, 423, 705 10.1038/nature01650
2. Zhou, H. C.; Long, J. R.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2012, 112, 673 10.1021/cr300014x
3. Cohen, S. M. Chem. Rev. 2012, 112, 970 10.1021/cr200179u
4. Yoon, M.; Srirambalaji, R.; Kim, K. Chem. Rev. 2012, 112, 1196 10.1021/cr2003147
5. Furukawa, H.; Cordova, K. E.; OKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2013, 341, 1230444 10.1126/science.1230444
6. Li, M.; Li, D.; OKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2014, 114, 1343 10.1021/cr400392k
7. Chen, Y.-P.; Liu, T.-F.; Fordham, S.; Zhou, H.-C. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci., Cryst. Eng. Mater. 2015, B71, 613 10.1107/S205252061501584X
8. Furukawa, H.; Müller, U.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 3417 10.1002/anie.201410252
9. Tu, B.; Pang, Q.; Ning, E.; Yan, W.; Qi, Y.; Wu, D.; Li, Q. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13456 10.1021/jacs.5b07687
10. Chun, H.; Dybtsev, D. N.; Kim, H.; Kim, K. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 3521 10.1002/chem.200401201
11. Deng, H.; Doonan, C. J.; Furukawa, H.; Ferreira, R. B.; Towne, J.; Knobler, C. B.; Wang, B.; Yaghi, O. M. Science 2010, 327, 846 10.1126/science.1181761
12. Burrows, A. D. CrystEngComm 2011, 13, 3623 10.1039/c0ce00568a
13. Wang, C.; Xie, Z.; deKrafft, K. E.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13445 10.1021/ja203564w
14. Kong, X.; Deng, H.; Yan, F.; Kim, J.; Swisher, J. A.; Smit, B.; Yaghi, O. M.; Reimer, J. A. Science 2013, 341, 882 10.1126/science.1238339
15. Ma, B.-Q.; Mulfort, K. L.; Hupp, J. T. Inorg. Chem. 2005, 44, 4912 10.1021/ic050452i
16. Koh, K.; Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 677 10.1002/anie.200705020
17. Doonan, C. J.; Morris, W.; Furukawa, H.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9492 10.1021/ja903251e
18. Furukawa, H.; Ko, N.; Go, Y. B.; Aratani, N.; Choi, S. B.; Choi, E.; Yazaydin, A. O.; Snurr, R. Q.; OKeeffe, M.; Kim, J.; Yaghi, O. M. Science 2010, 329, 424 10.1126/science.1192160
19. Liu, L.; Konstas, K.; Hill, M. R.; Telfer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17731 10.1021/ja4100244
20. Liu, L.; Telfer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3901 10.1021/jacs.5b00365
21. Dybtsev, D. N.; Chun, H.; Kim, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5033 10.1002/anie.200460712
22. Fukushima, T.; Horike, S.; Inubushi, Y.; Nakagawa, K.; Kubota, Y.; Takata, M.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4820 10.1002/anie.201000989
23. Chevreau, H.; Devic, T.; Salles, F.; Maurin, G.; Stock, N.; Serre, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 5056 10.1002/anie.201300057
24. Valenzano, L.; Civalleri, B.; Chavan, S.; Bordiga, S.; Nilsen, M. H.; Jakobsen, S.; Lillerud, K. P.; Lamberti, C. Chem. Mater. 2011, 23, 1700 10.1021/cm1022882
25. Deria, P.; Bury, W.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. Chem. Commun. 2014, 50, 1965 10.1039/c3cc48562e
26. Furukawa, H.; Gándara, F.; Zhang, Y.-B.; Jiang, J.; Queen, W. L.; Hudson, M. R.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4369 10.1021/ja500330a
27. Cliffe, M. J.; Wan, W.; Zou, X.; Chater, P. A.; Kleppe, A. K.; Tucker, M. G.; Wilhelm, H.; Funnell, N. P.; Coudert, F.-X.; Goodwin, A. L. Nat. Commun. 2014, 5, 4176 10.1038/ncomms5176
28. Feng, D.; Gu, Z.-Y.; Li, J.-R.; Jiang, H.-L.; Wei, Z.; Zhou, H.-C. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 10307 10.1002/anie.201204475
29. Feng, D.; Chung, W.-C.; Wei, Z.; Gu, Z.-Y.; Jiang, H.-L.; Chen, Y.-P.; Darensbourg, D. J.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17105 10.1021/ja408084j
30. Jiang, H.-L.; Feng, D.; Wang, K.; Gu, Z.-Y.; Wei, Z.; Chen, Y.-P.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13934 10.1021/ja406844r
31. Wu, H.; Chua, Y. S.; Krungleviciute, V.; Tyagi, M.; Chen, P.; Yildirim, T.; Zhou, W. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10525 10.1021/ja404514r
32. Øien, S.; Wragg, D.; Reinsch, H.; Svelle, S.; Bordiga, S.; Lamberti, C.; Lillerud, K. P. Cryst. Growth Des. 2014, 14, 5370 10.1021/cg501386j
33. Yuan, S.; Lu, W.; Chen, Y.-P.; Zhang, Q.; Liu, T.-F.; Feng, D.; Wang, X.; Qin, J.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3177 10.1021/ja512762r
34. Cavka, J. H.; Jakobsen, S.; Olsbye, U.; Guillou, N.; Lamberti, C.; Bordiga, S.; Lillerud, K. P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13850 10.1021/ja8057953
35. Wang, R.; Wang, Z.; Xu, Y.; Dai, F.; Zhang, L.; Sun, D. Inorg. Chem. 2014, 53, 7086 10.1021/ic5012764
36. Ma, J.; Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J. Inorg. Chem. 2015, 54, 4591 10.1021/acs.inorgchem.5b00413
37. Schaate, A.; Roy, P.; Godt, A.; Lippke, J.; Waltz, F.; Wiebcke, M.; Behrens, P. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 6643 10.1002/chem.201003211
38. Katz, M. J.; Brown, Z. J.; Colon, Y. J.; Siu, P. W.; Scheidt, K. A.; Snurr, R. Q.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. Chem. Commun. 2013, 49, 9449 10.1039/c3cc46105j
39. Feng, D.; Gu, Z.-Y.; Chen, Y.-P.; Park, J.; Wei, Z.; Sun, Y.; Bosch, M.; Yuan, S.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17714 10.1021/ja510525s
40. Hou, J.-J.; Zhang, R.; Qin, Y.-L.; Zhang, X.-M. Cryst. Growth Des. 2013, 13, 1618 10.1021/cg301827p
41. Blatov, V. A. TOPOS 4.0 Professional, Commission on Crystallographic Computing, IUCr, 2006.
42. Feng, D.; Wang, K.; Su, J.; Liu, T. F.; Park, J.; Wei, Z.; Bosch, M.; Yakovenko, A.; Zou, X.; Zhou, H.-C. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 149 10.1002/anie.201409334
43. Liu, T.-F.; Feng, D.; Chen, Y.-P.; Zou, L.; Bosch, M.; Yuan, S.; Wei, Z.; Fordham, S.; Wang, K.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 413 10.1021/ja5111317
44. Guillerm, V.; Weseliński, Ł;. J.; Belmabkhout, Y.; Cairns, A. J.; DElia, V.; Wojtas, Ł;.; Adil, K.; Eddaoudi, M. Nat. Chem. 2014, 6, 673 10.1038/nchem.1982
45. Xue, D.-X.; Belmabkhout, Y.; Shekhah, O.; Jiang, H.; Adil, K.; Cairns, A. J.; Eddaoudi, M. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5034 10.1021/ja5131403
46. Assen, A. H.; Belmabkhout, Y.; Adil, K.; Bhatt, P. M.; Xue, D.-X.; Jiang, H.; Eddaoudi, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 14353 10.1002/anie.201506345
47. Alezi, D.; Peedikakkal, A. M. P.; Weseliński, Ł;. J.; Guillerm, V.; Belmabkhout, Y.; Cairns, A. J.; Chen, Z.; Wojtas, Ł;.; Eddaoudi, M. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5421 10.1021/jacs.5b00450
48. Deria, P.; Mondloch, J. E.; Tylianakis, E.; Ghosh, P.; Bury, W.; Snurr, R. Q.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16801 10.1021/ja408959g
49. Mueller, R.; Kammler, H. K.; Wegner, K.; Pratsinis, S. E. Langmuir 2003, 19, 160 10.1021/la025785w
50. Setyan, A.; Sauvain, J. J.; Rossi, M. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 6205 10.1039/b902509j
51. Larabi, C.; Quadrelli, E. A. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 2012, 3014 10.1002/ejic.201200033
52. Testa, J. J.; Grela, M. A.; Litter, M. I. Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 1589 10.1021/es0346532
53. Prasanna, S. V.; Kamath, P. V. Solid State Sci. 2008, 10, 260 10.1016/j.solidstatesciences.2007.09.023
54. Li, L.; Fan, L.; Sun, M.; Qiu, H.; Li, X.; Duan, H.; Luo, C. Colloids Surf., B 2013, 107, 76 10.1016/j.colsurfb.2013.01.074
55. Gherasim, C.-V.; Bourceanu, G. Chem. Eng. J. 2013, 220, 24 10.1016/j.cej.2013.01.058
56. Gutov, O. V.; Hevia, M. G.; Escudero-Adán, E. C.; Shafir, A. Inorg. Chem. 2015, 54, 8396 10.1021/acs.inorgchem.5b01053
57. Wang, C.; Liu, X.; Chen, J. P.; Li, K. Sci. Rep. 2015, 5, 16613 10.1038/srep16613
58. Howarth, A. J.; Katz, M. J.; Wang, T. C.; Platero-Prats, A. E.; Chapman, K. W.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7488 10.1021/jacs.5b03904
59. Shen, L.; Liang, S.; Wu, W.; Liang, R.; Wu, L. Dalton Trans. 2013, 42, 13649 10.1039/c3dt51479j
60. Wang, H.; Yuan, X.; Wu, Y.; Chen, X.; Leng, L.; Zeng, G. RSC Adv. 2015, 5, 32531 10.1039/C5RA01283J