Shape selectivity in zeolite catalysis. The Methanol to Hydrocarbons (MTH) reaction

Catalysis

Volumn 26, Issue , 2014, Pages 179-217

  Teketel, Shewangizaw ^a   Erichsen, Marius Westgård ^a   Bleken, Francesca Lønstad ^a   Svelle, Stian ^a   Lillerud, Karl Petter ^a   Olsbye, Unni ^a  

^a UNIVERSITY OF OSLO   (Norway)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84937436010     PISSN: 01400568     EISSN: 14651920     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1039/9781782620037-00179     Document Type: Article

References (168)

1. B. Smit and T. L. M. Maesen, Nature, 2008, 451, 671.
2. L. B. McCusker, F. Liebau and G. Engelhardt, Pure Appl. Chem., 2001, 73, 381.
3. J. X. Jiang, J. H. Yu and A. Corma, Angew. Chem., Int. Ed., 2010, 49, 3120.
4. C. Baerlocher and L. B. Mccusker, Database of Zeolite Structures: http://www.iza-structure.org/databases/, Accessed 11/04/2013.
5. A. Dyer, An introduction to zeolite molecular sieves, John Wiley and Sons Inc., Chichester, 1988.
6. J. Weitkamp, Solid State Ionics, 2000, 131, 175.
7. W. M. Meier, D. H. Olson and C. Baerlocher, Atlas of Zeolite Structure Types, Elsevier, Amsterdam, 5th edn, 2007.
8. R. M. Barrer, Pure Appl. Chem., 1979, 51, 1091.
9. M. D. Foster and M. M. J. Treacy, http://www.hypotheticalzeolites.net/, Accessed 14/04/2013.
10. Y. Li, J. H. Yu and R. R. Xu, http://mezeopor.jlu.edu.cn/. Accessed 14/04/2013
11. H. Robsen and K. P. Lillerud, Verified Synthesis of Zeolitic Materials, Elsevier, Amsterdam, 2nd edn, 2001.
12. F. Di Renzo, Catal. Today, 1998, 41, 37.
13. P. M. Slangen, J. C. Jansen and H. Van Bekkum, Microporous Mater., 1997, 9, 259.
14. K. E. Hamilton, E. N. Coker, A. Sacco, A. G. Dixon and R. W. Thompson, Zeolites, 1993, 13, 645.
15. N. N. Feoktistova and S. P. Zhdanov, Zeolites, 1989, 9, 136.
16. H. Kacirek and H. Lechert, J. Phys. Chem., 1975, 79, 1589.
17. C. S. Cundy and P. A. Cox, Microporous Mesoporous Mater., 2005, 82, 1.
18. M. W. Ackley, S. U. Rege and H. Saxena, Microporous Mesoporous Mater., 2003, 61, 25.
19. R. E. Morris, Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 442.
20. A. Corma, L. T. Nemeth, M. Renz and S. Valencia, Nature, 2001, 412, 423.
21. M. E. Davis, Nature, 2002, 417, 813.
22. J. A. Rabo and M. W. Schoonover, Appl. Catal., A, 2001, 222, 261.
23. A. Corma, J. Catal., 2003, 216, 298.
24. G. O. Brunner and W. M. Meier, Nature, 1989, 337, 146.
25. A. Corma, M. J. Diaz-Cabanas, J. Jiang, M. Afeworki, D. L. Dorset, S. L. Soled and K. G. Strohmaier, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2010, 107, 13997.
26. G. Busca, Chem. Rev., 2007, 107, 5366.
27. J. A. Moulijn, M. Makkee and A. V. Diepen, Chemical Process Technology, Jon Wiley and Sons, New York, 2001.
28. T. F. Degnan, J. Catal., 2003, 216, 32.
29. A. Corma, Chem. Rev., 1995, 95, 559.
30. J. F. Haw, Phys. Chem. Chem. Phys., 2002, 4, 5431.
31. S. Svelle, M. Bjørgen, Selective catalysts for petrochemical industry - shape selectivity in microporous materials, in Selective Nanocatalysts and Nanoscience: Concepts for Hetereogeneous and Homogeneous Catalysis, ed. A. Zecchina, S. Bordiga, E. Groppo, Wiley-VCH, 1st edn, 2011.
32. L. Regli, S. Bordiga, C. Lamberti, K. P. Lillerud, S. I. Zones and A. Zecchina, J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 2992.
33. J. D. Gale, R. Shah, M. C. Payne, I. Stich and K. Terakura, Catal. Today, 1999, 50, 525.
34. S. Bordiga, L. Regli, D. Cocina, C. Lamberti, M. Bjørgen and K. P. Lillerud, J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 2779.
35. S. Bordiga, L. Regli, C. Lamberti, A. Zecchina, M. Bjørgen and K. P. Lillerud, J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 7724.
36. C. Paze, S. Bordiga, C. Lamberti, M. Salvalaggio, A. Zecchina and G. Bellussi, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 4740.
37. W. O. Haag and N. Y. Chen, in Catalyst Design: Progress and Perspectives, Hegedus, L. L. Ed., New York, 1987.
38. S. Li, A. Zheng, Y. Sul, H. Zhang, L. Chen, J. Yang, C. Ye and F. Deng, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 11161.
39. C. J. A. Mota, D. L. Bhering and N. Rosenbach, Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 3050.
40. E. Brunner, H. Ernst, D. Freude, T. Fröhlich, M. Hunger and H. Pfeifer, J. Catal., 1991, 127, 34.
41. W. E. Farneth and R. J. Gorte, Chem. Rev., 1995, 95, 615.
42. M. S. Holm, S. Svelle, F. Joensen, P. Beato, C. H. Christensen, S. Bordiga and M. Bjorgen, Appl. Catal., A, 2009, 356, 23.
43. H. Knözinger and S. Huber, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1998, 94, 2047.
44. J. A. Lercher and A. Jentys, Stud. Surf. Sci. Catal., 2007, 168, 435.
45. P. B. Weisz, Pure Appl. Chem., 1980, 52, 2091.
46. S. M. Csicsery, Pure Appl. Chem., 1986, 58, 841.
47. U. Olsbye, S. Svelle, M. Bjørgen, P. Beato, T. V. W. Janssens, F. Joensen, S. Bordiga and K. P. Lillerud, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, 51, 5810.
48. S. Teketel, U. Olsbye, K. P. Lillerud, P. Beato and S. Svelle, Microporous Mesoporous Mater., 2010, 136, 33.
49. F. Bleken, W. Skistad, K. Barbera, M. Kustova, S. Bordiga, P. Beato, K. P. Lillerud, S. Svelle and U. Olsbye, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 2539.
50. N. S. Nesterenko, F. Thibault-Starzyk, V. Montouillout, V. V. Yuschenko, C. Fernandez, J. P. Gilson, F. Fajula and I. I. Ivanova, Microporous Mesoporous Mater., 2004, 71, 157.
51. M. Westgård Erichsen, S. Svelle and U. Olsbye, Catal. Today, 2013, 215, 216.
52. J. Kim, C. A. Henao, T. A. Johnson, D. E. Dedrick, J. E. Miller, E. B. Stechel and C. T. Maravelias, Energy Environ. Sci., 2011, 4, 3122.
53. G. A. Olah, A. Goeppert and G. K. S. Prakash, J. Org. Chem., 2009, 74, 487.
54. C. D. Chang, Catal. Rev.-Sci. Eng., 1983, 25, 1.
55. C. D. Chang and A. J. Silvestri, J. Catal., 1977, 47, 249.
56. S. L. Meisel, J. P. Mccullough, C. H. Lechthaler and P. B. Weisz, ChemTech, 1976, 6, 86.
57. H. Ertl, F. Knözinger, F. Schüth and J. Weitkamp, Handbook of Heterogeneous Catalysis, 2nd edn., Wiley-VCM, Weinheim, 2008.
58. M. Stöcker, Microporous Mesoporous Mater., 1999, 29, 3.
59. J. Cobb, New Zealand Synfuel: The Story of the World's First Natural Gas to Gasoline Plant, Cobb/Horwood Publications, Auckland, New Zealand, 1995.
60. F. J. Keil, Microporous Mesoporous Mater., 1999, 29, 49.
61. C. D. Chang, Catal. Today, 1992, 13, 103.
62. J. Q. Chen, A. Bozzano, B. Glover, T. Fuglerud and S. Kvisle, Catal. Today, 2005, 106, 103.
63. H. Koempel and W. Liebner, Stud. Surf. Sci. Catal., 2007, 167, 261.
64. M. Stöcker, Microporous Mesoporous Mater., 2005, 82, 257.
65. S. Yurchak, Stud. Surf. Sci. Catal., 1988, 36, 251.
66. S. A. Tabak and S. Yurchak, Catal. Today, 1990, 6, 307.
67. J. Topp-Jørgensen, Stud. Surf. Sci. Catal., 1988, 36, 293.
68. http://www.uop.com/honeywells-uop-total-petrochemicals-successfullydemonstrate-technology-produce-plastics-feedstocks-oil/, Accessed 29/05/2013.
69. http://www.process-worldwide.com/engineering-construction/plant-design/basic-detail-engineering/articles/393431/, Accessed 29/05/2013.
70. http://www.topsoe.com/about-us/green-commitment/tigas.aspx, Accessed 29/05/2013.
71. http://www.exxonmobil.com/Apps/RefiningTechnologies/default.aspx, Accessed 14/04/2013.
72. http://www.uop.com/honeywells-uop-methanoltoolefins-technologyselected-convert-coal-highvalue-petrochemicals-china/, Accessed 14/04/2013.
73. http://www.uop.com/honeywells-uop-wins-fourth-license-breakthroughtechnology-convert-methanol-coal-plastics/, Accessed 28/05/2013.
74. N. Y. Chen and W. J. Reagan, J. Catal., 1979, 59, 123.
75. W. G. Song, D. M. Marcus, H. Fu, J. O. Ehresmann and J. F. Haw, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 3844.
76. D. Lesthaeghe, V. Van Speybroeck, G. B. Marin and M. Waroquier, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 1714.
77. I. M. Dahl and S. Kolboe, J. Catal., 1996, 161, 304.
78. I. M. Dahl and S. Kolboe, Catal. Lett., 1993, 20, 329.
79. I. M. Dahl and S. Kolboe, J. Catal., 1994, 149, 458.
80. R. M. Dessau and R. B. Lapierre, J. Catal., 1982, 78, 136.
81. R. M. Dessau, J. Catal., 1986, 99, 111.
82. M. Bjørgen, S. Svelle, F. Joensen, J. Nerlov, S. Kolboe, F. Bonino, L. Palumbo, S. Bordiga and U. Olsbye, J. Catal., 2007, 249, 195.
83. Ø. Mikkelsen, P. O. Rønning and S. Kolboe, Microporous Mesoporous Mater., 2000, 40, 95.
84. B. Arstad and S. Kolboe, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 8137.
85. B. Arstad and S. Kolboe, Catal. Lett., 2001, 71, 209.
86. S. Svelle, F. Joensen, J. Nerlov, U. Olsbye, K. P. Lillerud, S. Kolboe and M. Bjørgen, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 14770.
87. S. Svelle, U. Olsbye, F. Joensen and M. Bjørgen, J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 17981.
88. B. E. Langner, Appl. Catal., 1982, 2, 289.
89. R. F. Sullivan, R. P. Sieg, G. E. Langlois and C. J. Egan, J. Am. Chem. Soc., 1961, 83, 1156.
90. T. Mole, G. Bett and D. Seddon, J. Catal., 1983, 84, 435.
91. T. Mole, J. A. Whiteside and D. Seddon, J. Catal., 1983, 82, 261.
92. J. F. Haw, W. G. Song, D. M. Marcus and J. B. Nicholas, Acc. Chem. Res., 2003, 36, 317.
93. P. W. Goguen, T. Xu, D. H. Barich, T. W. Skloss, W. Song, Z. Wang, J. B. Nicholas and J. F. Haw, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 2650.
94. J. F. Haw, P. W. Goguen, T. Xu, T. W. Skloss, W. Song and Z. Wang, Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 948.
95. J. F. Haw, J. B. Nicholas, W. Song, F. Deng, Z. Wang, T. Xu and C. S. Heneghan, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 4763.
96. T. Xu, D. H. Barich, P. W. Goguen, W. Song, Z. Wang, J. B. Nicholas and J. F. Haw, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 4025.
97. W. G. Song, J. F. Haw, J. B. Nicholas and C. S. Heneghan, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 10726.
98. M. Hunger, M. Seiler and A. Buchholz, Catal. Lett., 2001, 74, 61.
99. M. Seiler, U. Schenk and M. Hunger, Catal. Lett., 1999, 62, 139.
100. M. Seiler, W. Wang, A. Buchholz and M. Hunger, Catal. Lett., 2003 88, 187.
101. M. Bjørgen, U. Olsbye, D. Petersen and S. Kolboe, J. Catal., 2004, 221, 1.
102. A. Sassi, M. A. Wildman, H. J. Ahn, P. Prasad, J. B. Nicholas and J. F. Haw, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 2294.
103. M. Bjørgen, S. Svelle, F. Joensen, J. Nerlov, U. Olsbye, K. P. Lillerud and S. Kolboe, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 14770.
104. M. Bjørgen, F. Joensen, K. P. Lillerud, U. Olsbye and S. Svelle, Catal. Today, 2009, 142, 90.
105. W. Song, H. Fu and J. F. Haw, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 4749.
106. B. P. C. Hereijgers, F. Bleken, M. H. Nilsen, S. Svelle, K. P. Lillerud, M. Bjørgen, B. M. Weckhuysen and U. Olsbye, J. Catal., 2009, 264, 77.
107. M. Bjørgen, S. Akyalcin, U. Olsbye, S. Benard, S. Kolboe and S. Svelle, J. Catal., 2010, 275, 170.
108. S. Teketel, S. Svelle, K. P. Lillerud and U. Olsbye, ChemCatChem, 2009, 1, 78.
109. J. H. Ahn, B. Temel and E. Iglesia, Angew. Chem., Int. Ed., 2009, 48, 3814.
110. D. A. Simonetti, J. H. Ahn and E. Iglesia, J. Catal., 2011, 277, 173.
111. D. A. Simonetti, R. T. Carr and E. Iglesia, J. Catal, 2012, 285, 19.
112. H. Schulz, Catal. Today, 2010, 154, 183.
113. M. Westgård Erichsen, S. Svelle and U. Olsbye, J. Catal., 2013, 298, 94.
114. D. M. McCann, D. Lesthaeghe, P. W. Kletnieks, D. R. Guenther, M. J. Hayman, V. Van Speybroeck, M. Waroquier and J. F. Haw, Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 5179.
115. D. Lesthaeghe, A. Horre, M. Waroquier, G. B. Marin and V. Van Speybroeck, Chem. Eur. J., 2009, 15, 10803.
116. S. Kolboe, J. Phys. Chem. A, 2012, 116, 3710.
117. S. Kolboe, S. Svelle and B. Arstad, J. Phys. Chem. A, 2009, 113, 1869.
118. S. Kolboe, J. Phys. Chem. A, 2011, 115, 3106.
119. K. De Wispelaere, K. Hemelsoet, M. Waroquier and V. Van Speybroeck, J. Catal., 2013, 305, 76.
120. B. Arstad, S. Kolboe and O. Swang, J. Phys. Chem. A, 2005, 109, 8914.
121. O. Sekiguchi, V. Meyer, M. C. Letzel, D. Kuck and E. Uggerud, Eur. J. Mass Spectrom., 2009, 15, 167.
122. S. Ilias and A. Bhan, ACS Catal., 2013, 3, 18.
123. G. Mirth and J. A. Lercher, J. Phys. Chem., 1991, 95, 3736.
124. S. Saepurahman, M. Visur, U. Olsbye, M. Bjørgen and S. Svelle, Top. Catal., 2011, 54, 1293-1301.
125. S. Svelle, P. O. Rønning, U. Olsbye and S. Kolboe, J. Catal., 2005, 234, 385.
126. S. Svelle, P. O. Rønning and S. Kolboe, J. Catal., 2004, 224, 115.
127. I. M. Hill, S. A. Hashimi and A. Bhan, J. Catal., 2012, 285, 115.
128. I. Hill, A. Malek and A. Bhan, ACS Catal., 2013, 3, 1992.
129. R. Mantha, S. Bhatia and M. S. Rao, Ind. Eng. Chem. Res., 1991, 30, 281.
130. S. Rabiu and S. Al-Khattaf, Ind. Eng. Chem. Res., 2008, 47, 39.
131. H. Vinek, M. Derewinski, G. Mirth and J. A. Lercher, Appl. Catal., 1991, 68, 277.
132. J. Van Der Mynsbrugge, M. Visur, U. Olsbye, P. Beato, M. Bjørgen, V. Van Speybroeck and S. Svelle, J. Catal., 2012, 292, 201.
133. N. Hazari, J. A. Labinger and V. J. Scott, J. Catal., 2009, 263, 266.
134. D. A. Simonetti, J. H. Ahn and E. Iglesia, ChemCatChem, 2011, 3, 704.
135. G. M. Mullen and M. J. Janik, ACS Catal., 2011, 1, 105.
136. S. Borghese, M. Haouas, J. Sommer and F. Taulelle, J. Catal., 2013, 305, 130.
137. J. S. Buchanan, J. G. Santiesteban and W. O. Haag, J. Catal., 1996, 158, 279.
138. S. Svelle, C. Tuma, X. Rozanska, T. Kerber and J. Sauer, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 816.
139. V. Van Speybroeck, J. Van Der Mynsbrugge, M. Vandichel, K. Hemelsoet, D. Lesthaeghe, A. Ghysels, G. B. Marin and M. Waroquier, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 888.
140. K. Hemelsoet, J. Van Der Mynsbrugge, K. De Wispelaere, M. Waroquier and V. Van Speybroeck, ChemPhysChem, 2013, 14, 1526.
141. B. Arstad, S. Kolboe and O. Swang, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 12722.
142. B. Arstad, S. Kolboe and O. Swang, J. Phys. Org. Chem., 2004, 17, 1023.
143. B. Arstad, S. Kolboe and O. Swang, J. Phys. Org. Chem., 2006, 19, 81.
144. B. Arstad, J. B. Nicholas and J. F. Haw, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2991.
145. S. Svelle, B. Arstad, S. Kolboe and O. Swang, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 9281.
146. S. R. Blaszkowski, M. A. C. Nascimento and R. A. Van Santen, J. Phys. Chem., 1996, 100, 3463.
147. S. R. Blaszkowski and R. A. Vansanten, J. Phys. Chem., 1995, 99, 11728.
148. S. R. Blaszkowski and R. A. Van Santen, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 2292.
149. S. R. Blaszkowski and R. A. Van Santen, Top. Catal., 1997, 4, 145.
150. F. Bleken, S. Svelle, K. P. Lillerud, U. Olsbye, B. Arstad and O. Swang, J. Phys. Chem. A, 2010, 114, 7391.
151. S. Grimme, J. Comput. Chem., 2004, 25, 1463.
152. C. M. Wang, Y. D. Wang, Z. K. Xie and Z. P. Liu, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 4584.
153. D. Lesthaeghe, J. Van Der Mynsbrugge, M. Vandichel, M. Waroquier and V. Van Speybroeck, ChemCatChem, 2011, 3, 208.
154. D. Lesthaeghe, B. De Sterck, V. Van Speybroeck, G. B. Marin and M. Waroquier, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46, 1311.
155. NIST Standard Reference Database 85 NIST/TRC Table Database WinTable Version 1.5.
156. C. D. Chang, C. T. W. Chu and R. F. Socha, J. Catal., 1984, 86, 289.
157. D. Prinz and L. Riekert, Appl. Catal., 1988, 37, 139.
158. J. Liu, C. X. Zhang, Z. H. Shen, W. M. Hua, Y. Tang, W. Shen, Y. H. Yue and H. L. Xu, Catal. Commun., 2009, 10, 1506.
159. F. L. Bleken, T. V. W. Janssens, S. Svelle and U. Olsbye, Microporous Mesoporous Mater., 2012, 164, 190.
160. S. Teketel, W. Skistad, S. Benard, U. Olsbye, K. P. Lillerud, P. Beato and S. Svelle, ACS Catal., 2012, 2, 26.
161. W. Skistad, S. Teketel, F. L. Bleken, P. Beato, S. Bordiga, M. H. Nilsen, U. Olsbye, S. Svelle and K. P. Lillerud, Top Catal., 2014, DOI: 10.1007/s11244-013-0170-7.
162. J. E. Bercaw, P. L. Diaconescu, R. H. Grubbs, N. Hazari, R. D. Kay, J. A. Labinger, P. Mehrkhodavandi, G. E. Morris, G. J. Sunley and P. Vagner, Inorg. Chem., 2007, 46, 11371.
163. R. Ravishankar, D. Bhattacharya, N. E. Jacob and S. Sivasanker, Microporous Mater., 1995, 4, 83.
164. M. W. Anderson and J. Klinowski, J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 10.
165. D. Breck, Zeolite Molecular Sieves, John Wiley and Sons, New York, 1979.
166. M. L. Maloncy, L. Gora, J. C. Jansen and T. Maschmeyer, Ars Separatoria Acta, 2003, 2, 18.
167. S. Lawton, M. E. Leonowicz, R. Partridge, P. Chu and M. K. Rubin, Microporous Mesoporous Mater., 1998, 23, 109.
168. Y. V. Kissin, Catal. Rev.-Sci. Eng., 2001, 43, 85.