The catalytic diversity of zeolites: Confinement and solvation effects within voids of molecular dimensions

Chemical Communications

Volumn 49, Issue 34, 2013, Pages 3491-3509

  Gounder, Rajamani ^a   Iglesia, Enrique ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKANE; ALKANOL; ALKENE; ALUMINUM SODIUM SILICATE; DIMETHYL ETHER; ETHER; ZEOLITE;

ADSORPTION; ALKYLATION; ARTICLE; CARBONYLATION; CATALYSIS; CHEMICAL BOND; CHEMICAL COMPOSITION; CHEMICAL INTERACTION; CHEMICAL MODIFICATION; CHEMICAL REACTION; CHEMICAL STRUCTURE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENTHALPY; ENTROPY; HYDROGENATION; KINETICS; PARTICLE SIZE; POROSITY; PROTON TRANSPORT; QUANTUM MECHANICS; SOLVATION; STATIC ELECTRICITY; THERMODYNAMICS;

EID: 84875836180     PISSN: 13597345     EISSN: 1364548X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cc40731d     Document Type: Article

References (146)

1. P. B. Venuto, Microporous Mater., 1994, 2, 297-411
2. A. Corma, Chem. Rev., 1995, 95, 559-614
3. K. Tanabe, W. F. Holderich, Appl. Catal., A, 1999, 181, 399-434
4. W. Vermeiren, J. P. Gilson, Top. Catal., 2009, 52, 1131-1161
5. C. Martinez, A. Corma, Coord. Chem. Rev., 2011, 255, 1558-1580
6. D. E. Koshland, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1958, 44, 98-104
7. M. E. Davis, A. Katz, W. R. Ahmad, Chem. Mater., 1996, 8, 1820-1839
8. A. D. Mesecar, B. L. Stoddard, D. E. Koshland, Science, 1997, 277, 202-206
9. R. Lobo, AIChE J., 2008, 54, 1402-1409
10. V. B. Kazansky, Acc. Chem. Res., 1991, 24, 379-383
11. R. A. van Santen, G. J. Kramer, Chem. Rev., 1995, 95, 637-660
12. A. Bhan, E. Iglesia, Acc. Chem. Res., 2008, 41, 559-567
13. J. Macht, R. T. Carr, E. Iglesia, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6554-6565
14. R. T. Carr, M. Neurock, E. Iglesia, J. Catal., 2011, 278, 78-93
15. J. Sauer, M. Sierka, J. Comput. Chem., 2000, 21, 1470-1493
16. D. Farcasiu, A. Ghenciu, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc., 1996, 29, 129-168
17. R. J. Gorte, Catal. Lett., 1999, 62, 1-13
18. W. E. Farneth, R. J. Gorte, Chem. Rev., 1995, 95, 615-635
19. D. J. Parrillo, R. J. Gorte, J. Phys. Chem., 1993, 97, 8786-8792
20. D. J. Parrillo, C. Lee, R. J. Gorte, D. White, W. E. Farneth, J. Phys. Chem., 1995, 99, 8745-8749
21. A. Chatterjee, T. Iwasaki, T. Ebina, A. Miyamoto, Microporous Mesoporous Mater., 1998, 21, 421-428
22. S. P. Yuan, J. G. Wang, Y. W. Li, H. J. Jiao, J. Phys. Chem. A, 2002, 106, 8167-8172
23. R. Zahradnik, P. Hobza, B. Wichterlova, J. Cejka, Collect. Czech. Chem. Commun., 1993, 58, 2474-2488
24. B. Hunger, M. Heuchel, L. A. Clark, R. Q. Snurr, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 3882-3889
25. W. O. Haag, Zeolites and Related Microporous Materials: State of the Art 1994, Elsevier Science Publ. B.V., Amsterdam, 1994, pp. 1375-1394
26. W. O. Haag, R. M. Lago, P. B. Weisz, Nature, 1984, 309, 589-591
27. D. H. Olson, W. O. Haag, R. M. Lago, J. Catal., 1980, 61, 390-396
28. D. Barthomeuf, Mater. Chem. Phys., 1987, 17, 49-71
29. D. Barthomeuf, R. Beaumont, J. Catal., 1973, 30, 288-297
30. M. Brändle, J. Sauer, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 1556-1570
31. C. Lo, B. L. Trout, J. Catal., 2004, 227, 77-89
32. U. Eichler, M. Brändle, J. Sauer, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 10035-10050
33. P. Strodel, K. M. Neyman, H. Knözinger, N. Rosch, Chem. Phys. Lett., 1995, 240, 547-552
34. M. Sierka, U. Eichler, J. Datka, J. Sauer, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 6397-6404
35. J. Macht, R. T. Carr, E. Iglesia, J. Catal., 2009, 264, 54-66
36. M. J. Janik, J. Macht, E. Iglesia, M. Neurock, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 1872-1885
37. J. Macht, E. Iglesia, Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, 10, 5331-5343
38. J. Macht, M. J. Janik, M. Neurock, E. Iglesia, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46, 7864-7868
39. E. G. Derouane, M. E. Davis, J. Mol. Catal., 1988, 48, 37-41
40. R. L. Cotterman, D. A. Hickson, S. Cartlidge, C. Dybowski, C. Tsiao, A. F. Venero, Zeolites, 1991, 11, 27-34
41. P. J. Barrie, J. Klinowski, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc., 1992, 24, 91-108
42. P. E. Hathaway, M. E. Davis, Catal. Lett., 1990, 5, 333-348
43. S. Savitz, F. Siperstein, R. J. Gorte, A. L. Myers, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 6865-6872
44. F. Eder, J. A. Lercher, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 1273-1278
45. F. Eder, J. A. Lercher, Zeolites, 1997, 18, 75-81
46. F. Eder, M. Stockenhuber, J. A. Lercher, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 5414-5419
47. F. Eder, J. A. Lercher, J. Phys. Chem., 1996, 100, 16460-16462
48. J. F. Denayer, G. V. Baron, J. A. Martens, P. A. Jacobs, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 3077-3081
49. J. F. Denayer, W. Souverijns, P. A. Jacobs, J. A. Martens, G. V. Baron, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 4588-4597
50. C. E. Ramachandran, B. A. Williams, J. A. van Bokhoven, J. T. Miller, J. Catal., 2005, 233, 100-108
51. C. C. Lee, R. J. Gorte, W. E. Farneth, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 3811-3817
52. E. E. Mallon, A. Bhan, M. Tsapatsis, J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 1939-1945
53. E. E. Mallon, I. J. Babineau, J. I. Kranz, Y. Guefrachi, J. I. Siepmann, A. Bhan, M. Tsapatsis, J. Phys. Chem. B, 2011, 115, 11431-11438
54. G. C. Bond, M. A. Keane, H. Kral, J. A. Lercher, Catal. Rev. Sci. Eng., 2000, 42, 323-383
55. W. O. Haag and R. M. Dessau, Proc. 8th Int. Congr. Catalysis, Berlin, 1984, vol. 2, pp. 305-316
56. R. Gounder, E. Iglesia, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 1958-1971
57. M. T. Aronson, R. J. Gorte, W. E. Farneth, J. Catal., 1986, 98, 434-443
58. J. Macht, M. J. Janik, M. Neurock, E. Iglesia, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 10369-10379
59. S. J. Collins, P. J. O'Malley, Top. Catal., 1998, 6, 151-161
60. P. M. Esteves, C. J. A. Mota, A. Ramírez-Solís, R. Hernández-Lamoneda, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 3213-3219
61. P. M. Esteves, G. G. P. Alberto, A. Ramírez-Solís, C. J. A. Mota, J. Phys. Chem. A, 2000, 104, 6233-6240
62. C. J. A. Mota, P. M. Esteves, A. Ramírez-Solís, R. Hernández-Lamoneda, J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 5193-5199
63. S. A. Zygmunt, L. A. Curtiss, P. Zapol, L. E. Iton, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 1944-1949
64. X. B. Zheng, P. Blowers, J. Phys. Chem. A, 2005, 109, 10734-10741
65. X. B. Zheng, P. Blowers, J. Phys. Chem. A, 2006, 110, 2455-2460
66. V. B. Kazansky, M. V. Frash, R. A. van Santen, Appl. Catal., A, 1996, 146, 225-247
67. T. F. Narbeshuber, H. Vinek, J. A. Lercher, J. Catal., 1995, 157, 388-395
68. K. C. Hunter, A. L. L. East, J. Phys. Chem. A, 2002, 106, 1346-1356
69. J. Wei, Chem. Eng. Sci., 1996, 51, 2995-2999
70. R. Gounder, E. Iglesia, Acc. Chem. Res., 2012, 45, 229-238
71. D. X. Liu, A. Bhan, M. Tsapatsis, S. Al Hashimi, ACS Catal., 2011, 1, 7-17
72. B. Xu, C. Sievers, S. B. Hong, R. Prins, J. A. van Bokhoven, J. Catal., 2006, 244, 163-168
73. Y. J. He, G. S. Nivarthy, F. Eder, K. Seshan, J. A. Lercher, Microporous Mesoporous Mater., 1998, 25, 207-224
74. S. M. Babitz, B. A. Williams, J. T. Miller, R. Q. Snurr, W. O. Haag, H. H. Kung, Appl. Catal., A, 1999, 179, 71-86
75. M. V. Frash, R. A. van Santen, Top. Catal., 1999, 9, 191-205
76. A. M. Rigby, G. J. Kramer, R. A. van Santen, J. Catal., 1997, 170, 1-10
77. R. Gounder, E. Iglesia, Angew. Chem., Int. Ed., 2010, 49, 808-811
78. A. Bhan, R. Gounder, J. Macht, E. Iglesia, J. Catal., 2008, 253, 221-224
79. J. Bandiera, M. Dufaux, Y. BenTaarit, Appl. Catal., A, 1997, 148, 283-300
80. C. Baerlocher and L. B. McCusker, Database of Zeolite Structures, http://www.iza-structure.org/databases
81. M. D. Foster, I. Rivin, M. M. J. Treacy, O. D. Friedrichs, Microporous Mesoporous Mater., 2006, 90, 32-38
82. J. Dedecek, Z. Sobalik, B. Wichterlova, Catal. Rev. Sci. Eng., 2012, 54, 135-223
83. S. Sklenak, J. Dedecek, C. Li, B. Wichterlova, V. Gabova, M. Sierka, J. Sauer, Phys. Chem. Chem. Phys., 2009, 11, 1237-1247
84. S. Sklenak, J. Dedecek, C. B. Li, B. Wichterlova, V. Gabova, M. Sierka, J. Sauer, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46, 7286-7289
85. J. A. Van Bokhoven, T. L. Lee, M. Drakopoulos, C. Lamberti, S. Thiess, J. Zegenhagen, Nat. Mater., 2008, 7, 551-555
86. G. Busca, Chem. Rev., 2007, 107, 5366-5410
87. A. Bhan, A. D. Allian, G. J. Sunley, D. J. Law, E. Iglesia, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 4919-4924
88. J. Datka, B. Gil, A. Kubacka, Zeolites, 1997, 18, 245-249
89. M. Maache, A. Janin, J. C. Lavalley, E. Benazzi, Zeolites, 1995, 15, 507-516
90. M. A. Makarova, A. E. Wilson, B. J. vanLiemt, C. Mesters, A. W. deWinter, C. Williams, J. Catal., 1997, 172, 170-177
91. R. Gounder, E. Iglesia, J. Catal., 2011, 277, 36-45
92. V. A. Veefkind, M. L. Smidt, J. A. Lercher, Appl. Catal., A, 2000, 194, 319-332
93. H. Chiang, A. Bhan, J. Catal., 2010, 271, 251-261
94. R. Gounder, A. J. Jones, R. T. Carr, E. Iglesia, J. Catal., 2012, 286, 214-223
95. M. E. van Leeuwen, Fluid Phase Equilib., 1994, 99, 1-18
96. R. A. Beyerlein, G. B. McVicker, L. N. Yacullo, J. J. Ziemiak, J. Phys. Chem., 1988, 92, 1967-1970
97. P. V. Shertukde, W. K. Hall, J. M. Dereppe, G. Marcelin, J. Catal., 1993, 139, 468-481
98. J. R. Sohn, S. J. Decanio, P. O. Fritz, J. H. Lunsford, J. Phys. Chem., 1986, 90, 4847-4851
99. B. Xu, S. Bordiga, R. Prins, J. A. van Bokhoven, Appl. Catal., A, 2007, 333, 245-253
100. R. A. Beyerlein, G. B. McVicker, L. N. Yacullo, J. J. Ziemiak, Prepr. Am. Chem. Soc., Div. Pet.Chem., 1986, 190, 197
101. P. O. Fritz, J. H. Lunsford, J. Catal., 1989, 118, 85-98
102. R. J. Pellet, C. S. Blackwell, J. A. Rabo, J. Catal., 1988, 114, 71-89
103. E. F. Vansant, Pore Size Engineering in Zeolites, Wiley, New York, 1990
104. P. Cheung, A. Bhan, G. J. Sunley, E. Iglesia, Angew. Chem., Int. Ed., 2006, 45, 1617-1620
105. P. Cheung, A. Bhan, G. J. Sunley, D. J. Law, E. Iglesia, J. Catal., 2007, 245, 110-123
106. M. Neurock, Ind. Eng. Chem. Res., 2010, 49, 10183-10199
107. M. Boronat, C. Martinez, A. Corma, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 2603-2612
108. R. Gounder, E. Iglesia, ChemCatChem, 2011, 3, 1134-1138
109. H. Chiang, A. Bhan, J. Catal., 2011, 283, 98-107
110. R. P. Bell, The Proton in Chemistry, Chapman and Hall, London, 1973
111. R. A. Marcus, Annu. Rev. Phys. Chem., 1964, 15, 155-196
112. T. F. Degnan, J. Catal., 2003, 216, 32-46
113. D. A. Simonetti, J. H. Ahn, E. Iglesia, J. Catal., 2011, 277, 173-195
114. N. Hazari, E. Iglesia, J. A. Labinger, D. A. Simonetti, Acc. Chem. Res., 2012, 45, 653-662
115. D. A. Simonetti, R. T. Carr, E. Iglesia, J. Catal., 2012, 285, 19-30
116. B. Smit, T. L. M. Maesen, Nature, 2008, 451, 671-678
117. S. M. Csicsery, Zeolites, 1984, 4, 202-213
118. C. R. Marcilly, Top. Catal., 2000, 13, 357-366
119. E. G. Derouane, Z. Gabelica, J. Catal., 1980, 65, 486-489
120. S. M. Csicsery, Pure Appl. Chem., 1986, 58, 841-856
121. S. I. Zones, Microporous Mesoporous Mater., 2011, 144, 1-8
122. S. Goel, Z. J. Wu, S. I. Zones, E. Iglesia, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 17688-17695
123. V. J. Frillette, W. O. Haag, R. M. Lago, J. Catal., 1981, 67, 218-222
124. J. A. Martens, M. Tielen, P. A. Jacobs, J. Weitkamp, Zeolites, 1984, 4, 98-107
125. J. Weitkamp, S. Ernst, R. Kumar, Appl. Catal., 1986, 27, 207-210
126. S. I. Zones, C. Y. Chen, A. Corma, M. T. Cheng, C. L. Kibby, I. Y. Chan, A. W. Burton, J. Catal., 2007, 250, 41-54
127. S. I. Zones, T. V. Harris, Microporous Mesoporous Mater., 2000, 35-36, 31-46
128. J. R. Carpenter, S. Yeh, S. I. Zones, M. E. Davis, J. Catal., 2010, 269, 64-70
129. P. B. Weisz, V. J. Frilette, J. Phys. Chem., 1960, 64, 382-382
130. P. B. Weisz, V. J. Frilette, R. W. Maatman, E. B. Mower, J. Catal., 1962, 1, 307-312
131. M. W. Deem, R. Pophale, P. A. Cheeseman, D. J. Earl, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 21353-21360
132. R. Pophale, P. A. Cheeseman, M. W. Deem, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 12407-12412
133. M. M. J. Treacy, I. Rivin, E. Balkovsky, K. H. Randall, M. D. Foster, Microporous Mesoporous Mater., 2004, 74, 121-132
134. M. Boudart, Adv. Catal., 1969, 20, 153-166
135. H. S. Taylor, Proc. R. soc. Lond. Ser. A, 1925, 108, 105-111
136. M. Boudart, J. Am. Chem. Soc., 1950, 72, 1040-1040
137. M. Boudart, J. Am. Chem. Soc., 1952, 74, 1531-1535
138. M. Boudart, J. Am. Chem. Soc., 1952, 74, 3556-3561
139. M. M. J. Treacy, M. D. Foster, Microporous Mesoporous Mater., 2009, 118, 106-114
140. E. L. First, C. E. Gounaris, J. Wei, C. A. Floudas, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 17339-17358
141. E. Haldoupis, S. Nair, D. S. Sholl, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 5053-5060
142. L. Gomez-Hortiguela, A. B. Pinar, F. Cora, J. Perez-Pariente, Chem. Commun., 2010, 46, 2073-2075
143. A. B. Pinar, C. Marquez-Alvarez, M. Grande-Casas, J. Perez-Pariente, J. Catal., 2009, 263, 258-265
144. A. B. Pinar, P. A. Wright, L. Gomez-Hortiguela, J. Perez-Pariente, Microporous Mesoporous Mater., 2010, 129, 164-172
145. A. B. Pinar, R. Garcia, L. Gomez-Hortiguela, J. Perez-Pariente, Top. Catal., 2010, 53, 1297-1303
146. Y. Román-Leshkov, M. Moliner, M. E. Davis, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 1096-1102