Catalysis chemistry of dimethyl ether synthesis

ACS Catalysis

Volumn 4, Issue 10, 2014, Pages 3346-3356

  Sun, Jian ^a   Yang, Guohui ^a   Yoneyama, Yoshiharu ^a   Tsubaki, Noritatsu ^a  

^a UNIVERSITY OF TOYAMA   (Japan)

Author keywords

bifunctional; catalyst; dimethyl ether; methanol; syngas; zeolite

Indexed keywords

METHANOL; ZEOLITES;

BI-FUNCTIONAL; DIMETHYL ETHER SYNTHESIS; DIMETHYL ETHERS; SYN-GAS;

CATALYSTS;

EID: 84907831059     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs500967j     Document Type: Review

References (118)

1. Olah, G. A.; Goeppert, A.; Prakash, G. K. S. J. Org. Chem. 2008, 74, 487-498
2. Song, W.; Marcus, D. M.; Fu, H.; Ehresmann, J. O.; Haw, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3844-3845
3. Liu, H.; Iglesia, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10840-10847
4. Cheung, P.; Bhan, A.; Sunley, G. J.; Iglesia, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1617-1620
5. Liu, H.; Cheung, P.; Iglesia, E. J. Catal. 2003, 217, 222-232
6. Li, X.; San, X.; Zhang, Y.; Ichii, T.; Meng, M.; Tan, Y.; Tsubaki, N. ChemSusChem 2010, 3, 1192-1199
7. Takeishi, K. Biofuels 2010, 1, 217-226
8. Behrens, M.; Studt, F.; Kasatkin, I.; Kuhl, S.; Havecker, M.; Abild-Pedersen, F.; Zander, S.; Girgsdies, F.; Kurr, P.; Kniep, B. L.; Tovar, M.; Fischer, R. W.; Norskov, J. K.; Schlogl, R. Science 2012, 336, 893-897
9. Shi, L.; Shen, W.; Yang, G.; Fan, X.; Jin, Y.; Zeng, C.; Matsuda, K.; Tsubaki, N. J. Catal. 2013, 302, 83-90
10. Arcoumanis, C.; Bae, C.; Crookes, R.; Kinoshita, E. Fuel 2008, 87, 1014-1030
11. Semelsberger, T. A.; Borup, R. L.; Greene, H. L. J. Power Sources 2006, 156, 497-511
12. Yoon, E. S.; Han, C. Comput.-Aided Chem. Eng. 2009, 27, 169-175
13. Liu, D.; Yao, C.; Zhang, J.; Fang, D.; Chen, D. Fuel 2011, 90, 1738-1742
14. Akarmazyan, S. S.; Panagiotopoulou, P.; Kambolis, A.; Papadopoulou, C.; Kondarides, D. I. Appl. Catal., B 2014, 145, 136-148
15. Yaripour, F.; Baghaei, F.; Schmidt, I.; Perregaard, J. Catal. Commun. 2005, 6, 147-152
16. Moses, P. G.; Nørskov, J. K. ACS Catal. 2013, 3, 735-745
17. Yang, Q.; Kong, M.; Fan, Z.; Meng, X.; Fei, J.; Xiao, F.-S. Energy Fuels 2012, 26, 4475-4480
18. Ladera, R. M.; Fierro, J. L. G.; Ojeda, M.; Rojas, S. J. Catal. 2014, 312, 195-203
19. Xu, M.; Lunsford, J. H.; Goodman, D. W.; Bhattacharyya, A. Appl. Catal., A 1997, 149, 289-301
20. Ladera, R.; Finocchio, E.; Rojas, S.; Busca, G.; Fierro, J.; Ojeda, M. Fuel 2013, 113, 1-9
21. DeWilde, J. F.; Chiang, H.; Hickman, D. A.; Ho, C. R.; Bhan, A. ACS Catal. 2013, 3, 798-807
22. Shi, B.; Davis, B. H. J. Catal. 1995, 157, 359-367
23. Roy, S.; Mpourmpakis, G.; Hong, D.-Y.; Vlachos, D. G.; Bhan, A.; Gorte, R. J. ACS Catal. 2012, 2, 1846-1853
24. Seo, C. W.; Jung, K. D.; Lee, K. Y.; Yoo, K. S. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 6573-6578
25. Yaripour, F.; Baghaei, F.; Schmidt, I.; Perregaard, J. Catal. Commun. 2005, 6, 542-549
26. Yaripour, F.; Mollavali, M.; Jam, S. M.; Atashi, H. Energy Fuels 2009, 23, 1896-1900
27. Khom-in, J.; Praserthdam, P.; Panpranot, J.; Mekasuwandumrong, O. Catal. Commun. 2008, 9, 1955-1958
28. Laugel, G.; Nitsch, X.; Ocampo, F.; Louis, B. Appl. Catal., A 2011, 402, 139-145
29. Hassanpour, S.; Taghizadeh, M.; Yaripour, F. Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 4063-4069
30. Ramos, F.; Farias, A.; Borges, L. E. P.; Monteiro, J.; Fraga, M. A.; Sousa-Aguiar, E. F.; Appel, L. G. Catal. Today 2005, 101, 39-44
31. Vishwanathan, V.; Jun, K.-W.; Kim, J.-W.; Roh, H.-S. Appl. Catal., A 2004, 276, 251-255
32. Hassanpour, S.; Yaripour, F.; Taghizadeh, M. Fuel Process. Technol. 2010, 91, 1212-1221
33. Serrano, D. P.; Aguado, J.; Escola, J. M. ACS Catal. 2012, 2, 1924-1941
34. Yang, X.; Tiam, T. S.; Yu, X.; Demir, H. V.; Sun, X. W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4431-4436
35. Sun, H.-T.; Matsushita, Y.; Sakka, Y.; Shirahata, N.; Tanaka, M.; Katsuya, Y.; Gao, H.; Kobayashi, K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2918-2921
36. Jin, D.; Zhu, B.; Hou, Z.; Fei, J.; Lou, H.; Zheng, X. Fuel 2007, 86, 2707-2713
37. Bezen, M. C. I.; Breitkopf, C.; Lercher, J. A. ACS Catal. 2011, 1, 1384-1393
38. Mao, R.; Le, T.; Fairbairn, M.; Muntasar, A.; Xiao, S.; Denes, G. Appl. Catal., A 1999, 185, 41-52
39. Han, S.; Shihabi, D. S.; Chang, C. D. J. Catal. 2000, 196, 375-378
40. Rownaghi, A. A.; Rezaei, F.; Stante, M.; Hedlund, J. Appl. Catal., B 2012, 119, 56-61
41. Ivanova, S.; Vanhaecke, E.; Louis, B.; Libs, S.; Ledoux, M.-J.; Rigolet, S.; Marichal, C.; Pham, C.; Luck, F.; Pham-Huu, C. ChemSusChem 2008, 1, 851-857
42. Li, C.; Xu, H.; Hou, S.; Sun, J.; Meng, F.; Ma, J.; Tsubaki, N. Appl. Energy 2013, 107, 297-303
43. Ha, K.-S.; Lee, Y.-J.; Bae, J. W.; Kim, Y. W.; Woo, M. H.; Kim, H.-S.; Park, M.-J.; Jun, K.-W. Appl. Catal., A 2011, 395, 95-106
44. Mollavali, M.; Yaripour, F.; Atashi, H.; Sahebdelfar, S. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 3265-3273
45. Hytha, M.; Stich, I.; Gale, J. D.; Terakura, K.; Payne, M. C. Chem.-Eur. J. 2001, 7, 2521-2527
46. Carr, R. T.; Neurock, M.; Iglesia, E. J. Catal. 2011, 278, 78-93
47. Blaszkowski, S. R.; van Santen, R. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2292-2305
48. Lesthaeghe, D.; Van Speybroeck, V.; Marin, G. B.; Waroquier, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1714-1719
49. Mao, D.; Yang, W.; Xia, J.; Zhang, B.; Song, Q.; Chen, Q. J. Catal. 2005, 230, 140-149
50. Adachi, Y.; Komoto, M.; Watanabe, I.; Ohno, Y.; Fujimoto, K. Fuel 2000, 79, 229-234
51. Asadullah, M.; Ito, S.-i.; Kunimori, K.; Yamada, M.; Tomishige, K. J. Catal. 2002, 208, 255-259
52. Ashcroft, A.; Cheetham, A.; Green, M. Nature 1991, 352, 225-226
53. Minchener, A. J. Fuel 2005, 84, 2222-2235
54. Niu, M.; Huang, Y.; Jin, B.; Wang, X. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 14768-14775
55. Liu, R.-w.; Qin, Z.-z.; Ji, H.-b.; Su, T.-m. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 16648-16655
56. An, X.; Zuo, Y.-Z.; Zhang, Q.; Wang, D.-z.; Wang, J.-F. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 6547-6554
57. García-Trenco, A.; Valencia, S.; Martínez, A. Appl. Catal., A 2013, 468, 102-111
58. Lu, W.-Z.; Teng, L.-H.; Xiao, W.-D. Chem. Eng. Sci. 2004, 59, 5455-5464
59. Clausen, L. R.; Elmegaard, B.; Ahrenfeldt, J.; Henriksen, U. Energy 2011, 36, 5805-5814
60. Takeguchi, T.; Yanagisawa, K.-i.; Inui, T.; Inoue, M. Appl. Catal., A 2000, 192, 201-209
61. Naik, S. P.; Du, H.; Wan, H.; Bui, V.; Miller, J. D.; Zmierczak, W. W. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 9791-9794
62. Mao, D. S.; Yang, W. M.; Xia, J. C.; Zhang, B.; Lu, G. Z. J. Mol. Catal. A: Chem. 2006, 250, 138-144
63. Shi, L.; Yang, G.; Tao, K.; Yoneyama, Y.; Tan, Y.; Tsubaki, N. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1838-1847
64. Nakamura, J.; Choi, Y.; Fujitani, T. Top. Catal. 2003, 22, 277-285
65. Kasatkin, I.; Kurr, P.; Kniep, B.; Trunschke, A.; Schlögl, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7324-7327
66. Vidal, A. B.; Feria, L.; Evans, J.; Takahashi, Y.; Liu, P.; Nakamura, K.; Illas, F.; Rodriguez, J. A. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2275-2280
67. Yang, G.; Tsubaki, N.; Shamoto, J.; Yoneyama, Y.; Zhang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8129-8136
68. Torres Galvis, H. M.; de Jong, K. P. ACS Catal. 2013, 3, 2130-2149
69. Tan, Y.; Xie, H.; Cui, H.; Han, Y.; Zhong, B. Catal. Today 2005, 104, 25-29
70. Baek, S.-C.; Kang, S.-H.; Bae, J. W.; Lee, Y.-J.; Lee, D.-H.; Lee, K.-Y. Energy Fuels 2011, 25, 2438-2443
71. Zeng, C.; Sun, J.; Yang, G.; Ooki, I.; Hayashi, K.; Yoneyama, Y.; Taguchi, A.; Abe, T.; Tsubaki, N. Fuel 2013, 112, 140-144
72. Moradi, G.; Nosrati, S.; Yaripor, F. Catal. Commun. 2007, 8, 598-606
73. Ge, Q.; Huang, Y.; Qiu, F.; Li, S. Appl. Catal., A 1998, 167, 23-30
74. Kang, S.-H.; Bae, J. W.; Kim, H.-S.; Dhar, G. M.; Jun, K.-W. Energy Fuels 2010, 24, 804-810
75. Ahmad, R.; Schrempp, D.; Behrens, S.; Sauer, J.; Döring, M.; Arnold, U. Fuel Process. Technol. 2014, 121, 38-46
76. Kang, S.-H.; Bae, J. W.; Jun, K.-W.; Potdar, H. Catal. Commun. 2008, 9, 2035-2039
77. Jung, J. W.; Lee, Y. J.; Um, S. H.; Yoo, P. J.; Lee, D. H.; Jun, K.-W.; Bae, J. W. Appl. Catal., B 2012, 126, 1-8
78. Stiefel, M.; Ahmad, R.; Arnold, U.; Döring, M. Fuel Process. Technol. 2011, 92, 1466-1474
79. Abelló, S.; Montané, D. ChemSusChem 2011, 4, 1538-1556
80. Cejka, J.; Corma, A.; Zones, S. Zeolites and catalysis: synthesis, reactions and applications; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: Weinheim, Germany, 2010; 1056 pp.
81. Sun, J.; Li, X.; Taguchi, A.; Abe, T.; Niu, W.; Lu, P.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. ACS Catal. 2014, 4, 1-8
82. Sun, J.; Yang, G.; Ma, Q.; Ooki, I.; Taguchi, A.; Abe, T.; Xie, Q.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 8637-8643
83. Abe, T.; Tanizawa, M.; Watanabe, K.; Taguchi, A. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 315-321
84. Sun, J.; Niu, W.; Taguchi, A.; Abe, T.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. Catal. Sci. Technol. 2014, 4, 1260-1267
85. Jin, Y.; Yang, R.; Mori, Y.; Sun, J.; Taguchi, A.; Yoneyama, Y.; Abe, T.; Tsubaki, N. Appl. Catal., A 2013, 456, 75-81
86. Li, X.-G.; Liu, C.; Sun, J.; Xian, H.; Tan, Y.-S.; Jiang, Z.; Taguchi, A.; Inoue, M.; Yoneyama, Y.; Abe, T.; Tsubaki, N. Sci. Rep. 2013, 3, 2813
87. Gates, B. Chem. Rev. 1995, 95, 511-522
88. Farmer, J. A.; Campbell, C. T. Science 2010, 329, 933-936
89. de la Pena OShea, V. A.; Consuelo Alvarez Galvan, M.; Platero Prats, A. E.; Campos-Martin, J. M.; Fierro, J. L. G. Chem. Commun. 2011, 47, 7131-7133
90. Liu, X.; Liu, M.-H.; Luo, Y.-C.; Mou, C.-Y.; Lin, S. D.; Cheng, H.; Chen, J.-M.; Lee, J.-F.; Lin, T.-S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10251-10258
91. Kim, H.-J.; Jung, H.; Lee, K.-Y. Korean J. Chem. Eng. 2001, 18, 838-841
92. Bao, J.; He, J.; Zhang, Y.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 353-356
93. Chen, L.; Li, L.; Zhang, L.; Xing, S.; Wang, T.; Wang, Y. A.; Wang, C.; Su, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7282-7290
94. Adijanto, L.; Sampath, A.; Yu, A. S.; Cargnello, M.; Fornasiero, P.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. ACS Catal. 2013, 3, 1801-1809
95. Mokkapati, S.; Saxena, D.; Jiang, N.; Parkinson, P.; Wong-Leung, J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C. Nano Lett. 2012, 12, 6428-6431
96. Li, J.; Cushing, S. K.; Bright, J.; Meng, F.; Senty, T. R.; Zheng, P.; Bristow, A. D.; Wu, N. ACS Catal. 2012, 3, 47-51
97. Ghosh Chaudhuri, R.; Paria, S. Chem. Rev. 2011, 112, 2373-2433
98. Li, G. L.; Mohwald, H.; Shchukin, D. G. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3628-3646
99. Nie, R.; Lei, H.; Pan, S.; Wang, L.; Fei, J.; Hou, Z. Fuel 2012, 96, 419-425
100. Yang, G.; Kawata, H.; Lin, Q.; Wang, J.; Jin, Y.; Zeng, C.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. Chem. Sci. 2013, 4, 3958-3964
101. He, J.; Liu, Z.; Yoneyama, Y.; Nishiyama, N.; Tsubaki, N. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 8296-8304
102. Li, X.; Zhang, Y.; Meng, M.; Yang, G.; San, X.; Takahashi, M.; Tsubaki, N. J. Membr. Sci. 2010, 347, 220-227
103. He, J.; Yoneyama, Y.; Xu, B.; Nishiyama, N.; Tsubaki, N. Langmuir 2005, 21, 1699-1702
104. Li, X.; He, J.; Meng, M.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. J. Catal. 2009, 265, 26-34
105. Sun, J.; Xing, C.; Xu, H.; Meng, F.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5670-5678
106. Yang, G.; Wang, D.; Yoneyama, Y.; Tan, Y.; Tsubaki, N. Chem. Commun. 2012, 48, 1263-1265
107. Pinkaew, K.; Yang, G.; Vitidsant, T.; Jin, Y.; Zeng, C.; Yoneyama, Y.; Tsubaki, N. Fuel 2013, 111, 727-732
108. Yang, G.; Thongkam, M.; Vitidsant, T.; Yoneyama, Y.; Tan, Y.; Tsubaki, N. Catal. Today 2011, 171, 229-235
109. Reubroycharoen, P.; Teppood, S.; Vitidsant, T.; Chaiya, C.; Butnark, S.; Tsubaki, N. Top. Catal. 2009, 52, 1079-1084
110. Tsubaki, N.; Ito, M.; Fujimoto, K. J. Catal. 2001, 197, 224-227
111. Sierra, I.; Ereña, J.; Aguayo, A. s. T.; Olazar, M.; Bilbao, J. Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 481-489
112. Aguayo, A. T.; Ereña, J.; Mier, D.; Arandes, J. M.; Olazar, M.; Bilbao, J. Ind. Eng. Chem. Res. 2007, 46, 5522-5530
113. Sierra, I.; Ereña, J.; Aguayo, A. T.; Arandes, J. M.; Bilbao, J. Appl. Catal., B 2010, 94, 108-116
114. Sierra, I.; Olazar, M.; Gayubo, A. G.; Aguayo, A. T. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 2238-2247
115. Wang, D.; Han, Y.; Tan, Y.; Tsubaki, N. Fuel Process. Technol. 2009, 90, 446-451
116. Sofianos, A. C.; Scurrell, M. S. Ind. Eng. Chem. Res. 1991, 30, 2372-2378
117. Ereña, J.; Garoña, R.; Arandes, J. M.; Aguayo, A. T.; Bilbao, J. Catal. Today 2005, 107-108, 467-473
118. Fleisch, T.; Basu, A.; Sills, R. J. Nat. Gas Sci. Eng. 2012, 9, 94-107