Isomorphous introduction of boron in germanosilicate zeolites with UTL topology

Chemistry of Materials

Volumn 23, Issue 10, 2011, Pages 2573-2585

  Shvets, Oleksiy V ^a   Shamzhy, Mariya V ^a   Yaremov, Pavel S ^a   Musilová, Zuzana ^b   Procházková, Dana ^b   Čejka, Jiří ^b  

^a L V PISARZHEVSKII INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Ukraine)

^b J HEYROVSKÝ INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Czech Republic)

Author keywords

Boron incorporation; Boron location; Role of pH; Structure directing agent; UTL zeolite

Indexed keywords

ACID SITE; ACIDIC PROPERTIES; AZO COMPOUND; BORON ATOM; BORON CONTENT; CHEMICAL COMPOSITIONS; EXPERIMENTAL DATA; GE ATOM; GERMANOSILICATES; LEWIS ACID SITE; LOCAL MINIMUMS; MAGIC ANGLE SPINNING; PH VALUE; PHASE SELECTIVITY; REACTION MIXTURE; ROLE OF PH; SHARP INCREASE; SI/GE; SILICON CONCENTRATION; STRUCTURE DIRECTING AGENTS; UPPER LIMITS; UTL ZEOLITE;

ADSORPTION; ATOMS; BORON COMPOUNDS; BROMINE; CONCENTRATION (PROCESS); COORDINATION REACTIONS; CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE; GERMANIUM; MIXTURES; PH; SILICATE MINERALS; SYNTHESIS (CHEMICAL); TOPOLOGY; ZEOLITES;

BORON;

EID: 79959960173     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm200105f     Document Type: Article

References (96)

1. Corma, A.; Navarro, M. T.; Rey, F.; Rius, J.; Valencia, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2277.
2. Corma, A.; Díaz-Cabanas, M. J.; Martínez-Triguero, L. J.; Rey, F; Rius, J. Nature 2002, 418, 514.
3. Corma, A.; Rey, F.; Valencia, S.; Jordá, J. L. Nat. Mater. 2003, 2, 493.
4. Cantín, A.; Corma, A.; Díaz-Cabanas, M. J.; Jordá, J. L.; Moliner, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4216.
5. Dorset, D. L.; Strohmaier, K. G.; Kliewer, C. E.; Corma, A.; Díaz-Cabanas, M. J. Chem. Mater. 2008, 20, 5325.
6. Corma, A.; Boulahya, M. J. D. Chem. Commun. 2004, 1356.
7. Paillaud, J. L.; Harbuzaru, B.; Patarin, J.; Bats, N. Science 2004, 304, 990.
8. Corma, A.; Moliner, M. J. D. Nature 2006, 443, 842.
9. Sun, J. L.; Bonneau, C.; Cantin, A.; Corma, A.; Diaz-Cabanas, M. J.; Moliner, M.; Zhang, D. L.; Li, M. R.; Zou, X. D. Nature 2009, 458, 1154.
10. Jiang, J.; Jorda, J. L.; Diaz-Cabanas, M. J.; Yu, J.; Corma, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4986.
11. Corma, A.; Díaz-Cabanas, M. J.; Jiang, J.; Afeworki, M.; Dorset, D. L.; Soled, S. L.; Strohmaier, K. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 13997.
12. Freyhardt, C. C.; Tsapatsis, M.; Lobo, R. F.; Balkus, K. J., Jr.; Davis, M. E. Nature 1996, 381, 295.
13. Wagner, P.; Yoshikawa, M.; Lovallo, M.; Tsuji, K.; Taspatsis, M.; Davis, M. E. Chem. Commun. 1997, 2179.
14. Burton, A.; Elomari, S.; Chen, C. Y.; Medrud, R. C.; Chan, I. Y.; Bull, L. M.; Kibby, C.; Harris, T. V.; Zones, S. I.; Vittoratos, E. S. Chem.-Eur. J. 2003, 9, 5737.
15. Hölderich, W. Stud. Surf. Sci. Catal. 1986, 28, 827.
16. Roeseler, J.; Heitmann, G.; Hölderich, W. F. Appl. Catal. 1996, 114, 319.
17. Roeseler, J.; Heitmann, G.; Hölderich, W. Stud. Surf. Sci. Catal. 1997, 105, 1173.
18. Brabec, L.; Novakova, J.; Kubelkova, L. J. Mol. Catal. 1994, 94, 117.
19. Chen, C. Y.; Zones, S. I. Stud. Surf. Sci. Catal. 2001, 135, 159.
20. Taramasso, M.; Manara, G.; Fattore, V.; Notari, B. GB Patent 2,024,790, 1990.
21. Marosi, L.; Stabenow, J.; Schwarzmann, M. EP 7 081, EP 46 504, EP 10 572.
22. Abramova, A. V.; Slivinskii, E. V.; Matieva, Z. M.; Kitaev, L. E.; Yushchenko, V. V.; Kubasov, A. A.; Tkachenko, O. P. Pet. Chem. 2000, 40, 248.
23. Millini, R.; Perego, G.; Bellussi, G. Top. Catal. 1999, 9, 13.
24. Shilun, Q.; Wenqin, P.; Shanqing, Y. Stud. Surf. Sci. Catal. 1989, 49, 133.
25. Simon, M. W.; Nam, S. S.; Xu, W.; Suib, S. L.; Edwards, J. C.; O'Young, C. J. Phys. Chem. 1992, 96, 6381.
26. de Ruiter, R.; Kentgens, A. P. M.; Grootendorst, J.; Jansen, J. C.; van Bekkum, H. Zeolites 1993, 13, 128.
27. Ngokoli-Kekele, P.; Springuel-Huet, M.-A.; Man, P. P.; Thoret, J.; Fraissard, J.; Corbin, D. R. Microporous Mesoporous Mater. 1998, 25, 35.
28. Fild, C.; Shantz, D. F.; Lobo, R. F.; Koller, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 3091.
29. Perego, G.; Bellussi, G.; Millini, R.; Alberti, A.; Zanardi, S. Microporous Mesoporous Mater. 2002, 56, 193.
30. Hwang, S.-J.; Chen, C.-Y.; Zones, S. I. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 18535.
31. Ogino, I.; Davis, M. E. Microporous Mesoporous Mater. 2004, 67, 67.
32. Burton, A. W.; Elomari, S.; Chan, I.; Pradhan, A.; Kibby, C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20266.
33. Korányi, T. I.; Nagy, J. B. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14728.
34. Pierelle, L. B.; Anunziatu, O. A.; Orio, A. O. Lat. Am. Appl. Res. 1995, 25, 223.
35. Song, M.-Y.; Zhou, W.-Zh; Long, Y.-C. Chin. J. Chem. 2004, 22, 119.
36. Gies, H.; Gunawardane, R. P. Zeolites 1987, 7, 442.
37. Gunawardane, R. P.; Gies, H.; Marler, B. Zeolites 1988, 8, 127.
38. Millini, R.; Perego, G.; Parker, W. O., Jr.; Bellussi, G.; Carluccio, L. Microporous Mater. 1995, 4, 221.
39. Millini, R.; Carluccio, L. C.; Garati, A.; Parker, W. O., Jr. Microporous Mesoporous Mater. 2001, 46, 191.
40. Lobo, R. F.; Davis, M. E. Microporous Mater. 1994, 3, 61.
41. Zones, S. I.; Nakagawa, Y. Stud. Surf. Sci. Catal. 1995, 97, 45.
42. Nakagawa, Y. Stud. Surf. Sci. Catal. 1995, 97, 53.
43. Zones, S. I.; Olmstead, M. M.; Santilli, D. S. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 4195.
44. Lobo, R. F.; Davis, M. E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3766.
45. Gil, B.; Zones, S. I.; Hwang, S. J.; Bejblová, M.; Čejka, J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 2997.
46. Sarshar, Z.; Zahedi-Niaki, M. H.; Huang, Q.; Kaliaguine, S. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 118, 373.
47. Zones, S. I.; Hwang, S. J. Microporous Mesoporous Mater. 2003, 58, 263.
48. Wu, M. G.; Deem, M. W.; Elomari, S. A.; Medrud, R. C.; Zones, S. I.; Maesen, T.; Kibby, C.; Chen, C.-Y.; Chan, I. Y. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 264.
49. Krzhizhanovskaya, M. G.; Bubnova, R. S.; Depmeier, W.; Filatov, S. K.; Ugolko, V. L. Microporous Mesoporous Mater. 2008, 116, 569.
50. Rocha, J.; Brandao, P.; Anderson, M. W.; Ohsuna, T.; Terasaki, O. Chem. Commun. 1998, 667.
51. Wagner, P.; Terasaki, O.; Ritsch, S.; Nery, J. G.; Zones, S. I.; Davis, M. E.; Hiraga, K. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8245.
52. Nery, J. G.; Hwang, S.-J.; Davis, M. E. Microporous Mesoporous Mater. 2002, 52, 19.
53. Lee, G. S.; Nakagawa, Y.; Hwang, S.-J.; Davis, M. E.; Wagner, P.; Beck, L.; Zones, S. I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4216.
54. Elomari, S.; Burton, A.; Medrud, R. C.; Grosse-Kunstleve, R. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 118, 325.
55. Burton, A.; Elomari, S.; Medrud, R. C.; Chan, I. Y.; Chen, C.-Y.; Bull, L. M.; Vittoratos, E. S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1633.
56. Burton, A.; Elomari, S. Chem. Commun. 2004, 2618.
57. Elomari, S.; Burton, A. W.; Ong, K.; Pradhan, A. R.; Chan, I. Y. Chem. Mater. 2007, 19, 5485.
58. Dorset, D. L.; Kennedy, G. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13891.
59. Xie, D.; McCusker, L. B.; Baerlocher, C.; Gibson, L.; Burton, A. W.; Hwang, S.-J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 9845.
60. Cantín, A.; Corma, A.; Diaz-Cabanas, M. J; Jordá, J. L.; Moliner, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4216.
61. Shvets, O. V.; Zukal, A.; Kasian, N.; Žilková, N.; Čejka, J. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 10134.
62. Shvets, O. V.; Kasian, N.; Zukal, A.; Pinkas, J.; Čejka, J. Chem. Mater. 2010, 22, 3482.
63. Electronic supporting information: http://www.rsc.org/suppdata/cc/b4/ b406572g/.
64. Kubota, Y.; Helmkamp, M. M.; Zones, S. I.; Davis, M. E. Microporous Mater. 1996, 6, 213.
65. Rayner, H. B. Anal. Chem. 1963, 35, 1097.
66. Musilová-Pavlačková, Z.; Zones, S. I.; Čejka, J. Top. Catal. 2010, 53, 273.
67. Saito, A.; Foley, H. C. AIChE J. 1991, 37, 429.
68. Wagner, P.; Nakagawa, Y.; Lee, G. S.; Davis, M. E.; Elomari, S.; Medrud, R. C.; Zones, S. I. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 263.
69. Nery, J. G.; Hwang, S.-J.; Davis, M. E. Microporous Mesoporous Mater. 2002, 52, 19.
70. Gies, H.; Marler, B. Zeolites 1992, 12, 42.
71. Burton, A. W; Lee, G. S.; Zones, S. I. Microporous Mesoporous Mater. 2006, 90, 129.
72. Blasco, T.; Corma, A.; Díaz-Cabanas, M. J.; Rey, F.; Vidal-Moya, J. A.; Zicovich-Wilson, C. M. J. Phys. Chem. B 2002, 160, 2634.
73. Cotton, F. A.; Wilkinson, G. Advanced Inorganic Chemistry, 5th ed.; Wiley: New York, 1988.
74. Rimer, J. D.; Roth, D. D.; Vlachos, D. G; Lobo, R. F. Langmuir. Soc. 2007, 23, 2784.
75. Everest, D. E.; Salmon, J. E. J. Chem. Soc. 1954, 2438.
76. Everest, D. E.; Salmon, J. E. J. Chem. Soc. 1955, 1444.
77. McCormick, A. V.; Bell, A. T. Catal. Rev.-Sci. Eng. 1989, 31, 97.
78. Schaack, B. B.; Schrader, W.; Schüth, F. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 5920.
79. Aiello, R.; Nagy, J. B.; Giordano, G.; Katovic, A.; Testa, F. C. R. Chim. 2005, 8, 321.
80. Ermoshin, V. A.; Smirnov, K. S.; Bougeard, D. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 1997, 393, 171.
81. Petit, J.-C.; Della Mea, G.; Dran, J.-C.; Magonthier, M.-C.; Mando, P. A.; Paccagnella, A. Geochim. Cosmochim. Acta 1990, 54, 1941.
82. Pokrovsky, G. S.; Schott, J. Geochim. Cosmochem. Acta 1998, 62, 1631.
83. de Ruiter, R.; Jansen, J. C.; van Bekkum, H. Zeolites 1992, 12, 56.
84. Jolly, W. L. Modern Inorganic Chemistry; McGraw-Hill: New York, 1984; p 198.
85. Iler, P. K. The Chemistry of Silica; John Wiley & Sons: New York, 1979.
86. Kitahara, S. Rev. Phys. Chem. Jpn. 1960, 30, 131.
87. Giacomelli, M. C.; Largiuni, O.; Piccardi, G. Anal. Chim. Acta 1999, 396, 285.
88. Baes, Ch. F., Jr.; Mesmer, R. E. The Hydrolysis of Cations; Robert E. Krieger Publishing Co.: Malabar, FL, 1986.
89. Kang, L.; Deng, W.; Zhang, T.; Liu, Zh.; Han, K.-L. Microporous Mesoporous Mater. 2008, 115, 261.
90. Lin, Z.-E.; Zhang, J.; Yang, G.-Y. Inorg. Chem. 2003, 42, 1797.
91. Flanigen, E. M. In ACS Monograph; Rabo, J. A., Ed.; American Chemical Society: Washington, DC, 1976; Vol. 117, p 93.
92. Sayed, M. B.; Auroux, A.; Vedrine, J. J. Catal. 1989, 116, 1.
93. Saito, A.; Foley, H. C. AIChE J. 1991, 37, 429.
94. Tanabe, K. Solid Acids and Bases: Their Catalytic Properties; Academic Press: New York, 1970; p 183.
95. Moliner, M.; Diaz-Cabanas, M. J.; Fornes, V.; Martinez, C.; Corma, A. J. Catal. 2008, 254, 101.
96. Leiva, S; Sabater, M. J.; Valencia, S.; Sastre, G.; Fornés, V.; Rey, F.; Corma, A. C. R. Chim. 2005, 8, 369.