Exceptionally Long-Lived Charge Separated State in Zeolitic Imidazolate Framework: Implication for Photocatalytic Applications

Journal of the American Chemical Society

Volumn 138, Issue 26, 2016, Pages 8072-8075

  Pattengale, Brian ^a   Yang, Sizhuo ^a   Ludwig, John ^a   Huang, Zhuangqun ^a   Zhang, Xiaoyi ^b   Huang, Jier ^a  

^a Marquette University   (United States)

^b ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSIS; CHARGE TRANSFER; CHEMICAL STABILITY; CRYSTALLINE MATERIALS; ENERGY CONVERSION; ORGANOMETALLICS; SEPARATION;

CHARGE SEPARATIONS; CHARGE-SEPARATED STATE; HETEROGENEOUS PHOTOCATALYSIS; LIGAND-TO-METAL CHARGE TRANSFERS; PHOTOCATALYTIC APPLICATION; POROUS METALORGANIC FRAMEWORK (MOFS); THERMAL AND CHEMICAL STABILITIES; ZEOLITIC IMIDAZOLATE FRAMEWORKS;

EXCITED STATES;

IMIDAZOLE DERIVATIVE; METAL ORGANIC FRAMEWORK; UNCLASSIFIED DRUG; ZEOLITE; ZEOLITIC IMIDAZOLATE FRAMEWORK 67;

ARTICLE; DYNAMICS; ENERGY CONVERSION; INFRARED SPECTROSCOPY; LIGHT ABSORPTION; OPTICAL TRANSIENT ABSORPTION SPECTROSCOPY; PHOTOCATALYSIS; PHOTOCHEMISTRY; PHYSICAL CHEMISTRY; SPECTROSCOPY; SURFACE CHARGE; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; X RAY ABSORPTION SPECTROSCOPY;

EID: 84979036995     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.6b04615     Document Type: Article

References (41)

1. Phan, A.; Doonan, C. J.; Uribe-Romo, F. J.; Knobler, C. B.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 58 10.1021/ar900116g
2. Pimentel, B. R.; Parulkar, A.; Zhou, E. K.; Brunelli, N. A.; Lively, R. P. ChemSusChem 2014, 7, 3202 10.1002/cssc.201402647
3. Moggach, S. A.; Bennett, T. D.; Cheetham, A. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7087 10.1002/anie.200902643
4. Fairen-Jimenez, D.; Moggach, S. A.; Wharmby, M. T.; Wright, P. A.; Parsons, S.; Duren, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8900 10.1021/ja202154j
5. Park, K. S.; Ni, Z.; Cote, A. P.; Choi, J. Y.; Huang, R. D.; Uribe-Romo, F. J.; Chae, H. K.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 10186 10.1073/pnas.0602439103
6. Banerjee, R.; Phan, A.; Wang, B.; Knobler, C.; Furukawa, H.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2008, 319, 939 10.1126/science.1152516
7. Wang, B.; Cote, A. P.; Furukawa, H.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 2008, 453, 207 10.1038/nature06900
8. Wang, F.; Tan, Y. X.; Yang, H.; Zhang, H. X.; Kang, Y.; Zhang, J. Chem. Commun. 2011, 47, 5828 10.1039/c1cc10829h
9. Gucuyener, C.; van den Bergh, J.; Gascon, J.; Kapteijn, F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17704 10.1021/ja1089765
10. Wu, H.; Zhou, W.; Yildirim, T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5314 10.1021/ja0691932
11. Eum, K.; Jayachandrababu, K. C.; Rashidi, F.; Zhang, K.; Leisen, J.; Graham, S.; Lively, R. P.; Chance, R. R.; Sholl, D. S.; Jones, C. W.; Nair, S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 4191 10.1021/jacs.5b00803
12. Ma, W. J.; Jiang, Q.; Yu, P.; Yang, L. F.; Mao, L. Q. Anal. Chem. 2013, 85, 7550 10.1021/ac401576u
13. Lee, J.; Farha, O. K.; Roberts, J.; Scheidt, K. A.; Nguyen, S. T.; Hupp, J. T. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1450 10.1039/b807080f
14. Zhang, F.; Wei, Y. Y.; Wu, X. T.; Jiang, H. Y.; Wang, W.; Li, H. X. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13963 10.1021/ja506372z
15. Dey, C.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2013, 49, 6617 10.1039/c3cc42904k
16. Tran, U. P. N.; Le, K. K. A.; Phan, N. T. S. ACS Catal. 2011, 1, 120 10.1021/cs1000625
17. Isimjan, T. T.; Kazemian, H.; Rohani, S.; Ray, A. K. J. Mater. Chem. 2010, 20, 10241 10.1039/c0jm02152k
18. Wang, S. B.; Yao, W. S.; Lin, J. L.; Ding, Z. X.; Wang, X. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 1034 10.1002/anie.201309426
19. Zhan, W. W.; Kuang, Q.; Zhou, J. Z.; Kong, X. J.; Xie, Z. X.; Zheng, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1926 10.1021/ja311085e
20. Corma, A.; Garcia, H. Chem. Commun. 2004, 1443 10.1039/b400147h
21. Lu, G.; Li, S. Z.; Guo, Z.; Farha, O. K.; Hauser, B. G.; Qi, X. Y.; Wang, Y.; Wang, X.; Han, S. Y.; Liu, X. G.; DuChene, J. S.; Zhang, H.; Zhang, Q. C.; Chen, X. D.; Ma, J.; Loo, S. C. J.; Wei, W. D.; Yang, Y. H.; Hupp, J. T.; Huo, F. W. Nat. Chem. 2012, 4, 310 10.1038/nchem.1272
22. Pullen, S.; Fei, H. H.; Orthaber, A.; Cohen, S. M.; Ott, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16997 10.1021/ja407176p
23. Tsuruoka, T.; Kawasaki, H.; Nawafune, H.; Akamatsu, K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3788 10.1021/am200974t
24. Buso, D.; Nairn, K. M.; Gimona, M.; Hill, A. J.; Falcaro, P. Chem. Mater. 2011, 23, 929 10.1021/cm101519s
25. Lohe, M. R.; Gedrich, K.; Freudenberg, T.; Kockrick, E.; Dellmann, T.; Kaskel, S. Chem. Commun. 2011, 47, 3075 10.1039/c0cc05278g
26. Falcaro, P.; Hill, A. J.; Nairn, K. M.; Jasieniak, J.; Mardel, J. I.; Bastow, T. J.; Mayo, S. C.; Gimona, M.; Gomez, D.; Whitfield, H. J.; Ricco, R.; Patelli, A.; Marmiroli, B.; Amenitsch, H.; Colson, T.; Villanova, L.; Buso, D. Nat. Commun. 2011, 2, 237 10.1038/ncomms1234
27. Johnson, J. A.; Luo, J.; Zhang, X.; Chen, Y. S.; Morton, M. D.; Echeverria, E.; Torres, F. E.; Zhang, J. ACS Catal. 2015, 5, 5283 10.1021/acscatal.5b00941
28. Laurier, K. G. M.; Vermoortele, F.; Ameloot, R.; De Vos, D. E.; Hofkens, J.; Roeffaers, M. B. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14488 10.1021/ja405086e
29. Xia, W.; Zhu, J. H.; Guo, W. H.; An, L.; Xia, D. G.; Zou, R. Q. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 11606 10.1039/C4TA01656D
30. Yang, L. L.; Yu, L.; Sun, M.; Gao, C. Catal. Commun. 2014, 54, 86 10.1016/j.catcom.2014.05.021
31. Kornienko, N.; Resasco, J.; Becknell, N.; Jian, C. M.; Liu, Y. S.; Nie, K. Q.; Sun, X. H.; Guo, J. H.; Leone, S. R.; Yang, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7448 10.1021/jacs.5b03545
32. Simmance, K.; Sankar, G.; Bell, R. G.; Prestipino, C.; van Beek, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 559 10.1039/B920245E
33. Yumashev, K. V.; Denisov, I. A.; Posnov, N. N.; Kuleshov, N. V.; Moncorge, R. J. Alloys Compd. 2002, 341, 366 10.1016/S0925-8388(02)00039-7
34. Trujillano, R.; Villain, F.; Louis, C.; Lambert, J. F. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7152 10.1021/jp0703612
35. Cappel, U. B.; Feldt, S. M.; Schoneboom, J.; Hagfeldt, A.; Boschloo, G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9096 10.1021/ja102334h
36. Klimov, V. I. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6112 10.1021/jp9944132
37. Ludwig, J.; An, L.; Pattengale, B.; Kong, Q. Y.; Zhang, X. Y.; Xi, P. X.; Huang, J. E. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 2671 10.1021/acs.jpclett.5b01078
38. Bressler, C.; Chergui, M. Chem. Rev. 2004, 104, 1781 10.1021/cr0206667
39. Chen, L. X. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 221 10.1146/annurev.physchem.56.092503.141310
40. Sarangi, R.; Cho, J.; Nam, W.; Solomon, E. I. Inorg. Chem. 2011, 50, 614 10.1021/ic101730r
41. Canton, S. E.; Zhang, X. Y.; Zhang, J. X.; van Driel, T. B.; Kjaer, K. S.; Haldrup, K.; Chabera, P.; Harlang, T.; Suarez-Alcantara, K.; Liu, Y. Z.; Perez, J.; Bordage, A.; Papai, M.; Vanko, G.; Jennings, G.; Kurtz, C. A.; Rovezzi, M.; Glatzel, P.; Smolentsev, G.; Uhlig, J.; Dohn, A. O.; Christensen, M.; Galler, A.; Gawelda, W.; Bressler, C.; Lemke, H. T.; Møller, K. B.; Nielsen, M. M.; Lomoth, R.; Warnmark, K.; Sundstrom, V. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1972 10.1021/jz401016h