Two-dimensional zeolites in catalysis: Current status and perspectives

Catalysis Science and Technology

Volumn 6, Issue 8, 2016, Pages 2467-2484

  Opanasenko, Maksym V ^a   Roth, Wieslaw J ^a,b   Čejka, Jiří ^a  

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

^b JAGIELLONIAN UNIVERSITY   (Poland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSIS;

ACTIVE SITE; CATALYTIC TESTING; CURRENT STATUS; DIRECT SYNTHESIS; ENHANCED DIFFUSION; FRAMEWORK STRUCTURES; NEW FORMS; POST-SYNTHESIS MODIFICATION;

ZEOLITES;

EID: 84966425188     PISSN: 20444753     EISSN: 20444761     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5cy02079d     Document Type: Review

References (160)

1. A. F. Masters T. Maschmeyer Microporous Mesoporous Mater. 2011 142 423 438
2. W. Vermeiren J. P. Gilson Top. Catal. 2009 52 1131 1161
3. I. Fechete Y. Wang J. C. Védrine Catal. Today 2012 189 2 27
4. Catalysis and Zeolites: Fundamentals and Applications, ed., J. Weitkamp, and, L. Puppe, Springer, Berlin, 1999
5. S. Al-Khattaf S. A. Ali A. M. Aitani N. Žilková D. Kubicka J. Čejka Catal. Rev.: Sci. Eng. 2014 56 333 402
6. D. W. Breck, Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry, and Use, Wiley, New York, 1973
7. G. Bellussi A. Carati C. Rizzo R. Millini Catal. Sci. Technol. 2013 3 833 857
8. W. O. Haag R. M. Lago P. B. Weisz Nature 1984 309 589 591
9. J. X. Jiang J. H. Yu A. Corma Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 3120 3145
10. Zeolites and Catalysis: Synthesis, Reactions and Applications, ed., J. Čejka, A. Corma, and, S. Zones, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010
11. N. Žilková M. Shamzhy O. Shvets J. Čejka Catal. Today 2013 204 22 29
12. M. V. Shamzhy O. V. Shvets M. V. Opanasenko L. Kurfirtova D. Kubicka J. Čejka ChemCatChem 2013 5 1891 1898
13. S. Mitchell A. B. Pinar J. Kenvin P. Crivelli J. Karger J. Perez-Ramirez Nat. Commun. 2015 6 8633
14. D. Verboekend N. Nuttens R. Locus J. Van Aelst P. Verolme J. C. Groen J. Perez-Ramirez B. F. Sels Chem. Soc. Rev. 2015 10.1039/C5CS00520E
15. J. Jiang J. Yu A. Corma Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 3120 3145
16. J. Li A. Corma J. Yu Chem. Soc. Rev. 2015 44 7112 7127
17. M. Moliner C. Martinez A. Corma Angew. Chem., Int. Ed. 2015 54 3560 3579
18. S. I. Zones Microporous Mesoporous Mater. 2011 144 1 8
19. Mesoporous Zeolites: Preparation, Characterization and Applications, ed., J. García-Martínez, and, K. Li, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2015
20. D. P. Serrano J. M. Escola P. Pizarro Chem. Soc. Rev. 2013 42 4004 4035
21. C. V. McDaniel and P. K. Maher, in Molecular Sieves, Soc. Chem. Ind., London, 1968, p. 186
22. R. Le Van Mao S. Xiao A. Ramsaran J. Yao J. Mater. Chem. 1994 4 605 610
23. R. M. Dessau E. W. Valyocsik N. H. Goeke Zeolites 1992 12 776 779
24. J. V. Smith Chem. Rev. 1988 88 149 182
25. M. K. Rubin and P. Chu, Composition of Synthetic Porous Crystalline Material, Its Synthesis and Use, US4954325, 1990
26. M. E. Leonowicz J. A. Lawton S. L. Lawton M. K. Rubin Science 1994 264 1910 1913
27. A. S. Fung, S. L. Lawton and W. J. Roth, Synthetic layered MCM-56, its synthesis and use, US5362697, 1994
28. W. J. Roth, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed., J. Čejka, N. Žilková, and, P. Nachtigall, 2005, vol. 158, pp. 19-26
29. W. J. Roth J. Čejka Catal. Sci. Technol. 2011 1 43 53
30. S. L. Lawton A. S. Fung G. J. Kennedy L. B. Alemany C. D. Chang G. H. Hatzikos D. N. Lissy M. K. Rubin H. K. C. Timken S. Steuernagel D. E. Woessner J. Phys. Chem. 1996 100 3788 3798
31. R. K. Iler J. Colloid Sci. 1964 19 648 657
32. S. Vortmann J. Rius S. Siegmann H. Gies J. Phys. Chem. B 1997 101 1292 1297
33. T. V. Whittam, Zeolites NU-6(1) and NU-6(2), US 4397825, 1983
34. S. Zanardi A. Alberti G. Cruciani A. Corma V. Fornés M. Brunelli Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 4933 4937
35. D. L. Dorset G. J. Kennedy J. Phys. Chem. B 2004 108 15216 15222
36. C. Baerlocher, L. B. McCusker and D. H. Olson, Atlas of zeolite framework types, Elsevier, Amsterdam, 2007
37. L. Puppe and J. Weisser, Crystalline aluminosilicate PSH-3 and its process of preparation, US 4439409, 1984
38. S. I. Zones, New zeolite SSZ-25, EP 0231860, 1987
39. R. Millini G. Perego W. O. Parker Jr G. Bellussi L. Carluccio Microporous Mater. 1995 4 221 230
40. G. Bellussi, G. Perego, M. G. Clerici and A. Giusti, Synthetic, crystalline, porous material containing oxides of silicon and boron, EP 0293032, 1991
41. C. T. Kresge, J. C. Vartuli, W. J. Roth and M. E. Leonowicz, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed., T. Osamu, Elsevier, 2004, vol. 148, pp. 53-72
42. M. S. Whittingham and A. J. Jacobson, Intercalation Chemistry, Academic Press, New York, 1982
43. W. Schwieger A. G. Machoke T. Weissenberger A. Inayat T. Selvam M. Klumpp A. Inayat Chem. Soc. Rev. 2015 10.1039/C5CS00599J
44. W. J. Roth, C. T. Kresge, J. C. Vartuli, M. E. Leonowicz, A. S. Fung and S. B. McCullen, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed., H. K. Beyer, H. G. Karge, I. Kiricsi, and, J. B. Nagy, 1995, vol. 94, pp. 301-308
45. C. T. Kresge M. E. Leonowicz W. J. Roth J. C. Vartuli J. S. Beck Nature 1992 359 710 712
46. J. S. Beck J. C. Vartuli W. J. Roth M. E. Leonowicz C. T. Kresge K. D. Schmitt C. T. W. Chu D. H. Olson E. W. Sheppard S. B. McCullen J. B. Higgins J. L. Schlenker J. Am. Chem. Soc. 1992 114 10834 10843
47. C. T. Kresge W. J. Roth Chem. Soc. Rev. 2013 42 3663 3670
48. W. J. Roth B. Gil W. Makowski B. Marszalek P. Eliasova Chem. Soc. Rev. 2015 10.1039/C5CS00508F
49. W. J. Roth B. Gil B. Marszalek Catal. Today 2014 227 9 14
50. W. J. Roth P. Nachtigall R. E. Morris J. Čejka Chem. Rev. 2014 114 4807 4837
51. F. S. O. Ramos M. K. de Pietre H. O. Pastore RSC Adv. 2013 3 2084 2111
52. B. Marler H. Gies Eur. J. Mineral. 2012 24 405 428
53. M. Choi K. Na J. Kim Y. Sakamoto O. Terasaki R. Ryoo Nature 2009 461 246 249
54. K. Na C. Jo J. Kim K. Cho J. Jung Y. Seo R. J. Messinger B. F. Chmelka R. Ryoo Science 2011 333 328 332
55. W. J. Roth P. Nachtigall R. E. Morris P. S. Wheatley V. R. Seymour S. E. Ashbrook P. Chlubná L. Grajciar M. Položij A. Zukal O. Shvets J. Čejka Nat. Chem. 2013 5 628 633
56. P. Eliášová M. Opanasenko P. S. Wheatley M. Shamzhy M. Mazur P. Nachtigall W. J. Roth R. E. Morris J. Čejka Chem. Soc. Rev. 2015 44 7177 7206
57. W. J. Roth O. V. Shvets M. Shamzhy P. Chlubna M. Kubu P. Nachtigall J. Čejka J. Am. Chem. Soc. 2011 133 6130 6133
58. J. L. Paillaud B. Harbuzaru J. Patarin N. Bats Science 2004 304 990 992
59. A. Corma M. J. Diaz-Cabanas F. Rey S. Nicolooulas K. Boulahya Chem. Commun. 2004 1356 1357
60. M. Mazur P. S. Wheatley M. Navarro W. J. Roth M. Položij A. Mayoral P. Eliášová P. Nachtigall J. Čejka R. E. Morris Nat. Chem. 2016 8 58 62
61. N. Žilková P. Eliášová S. Al-Khattaf R. E. Morris M. Mazur J. Čejka Catal. Today 10.1016/j.cattod.2015.09.033
62. E. Verheyen L. Joos K. Van Havenbergh E. Breynaert N. Kasian E. Gobechiya K. Houthoofd C. Martineau M. Hinterstein F. Taulelle V. van Speybroeck M. Waroquier S. Bals G. van Tendeloo C. E. A. Kirschhock J. A. Martens Nat. Mater 2012 11 1059 1064
63. P. S. Wheatley P. Chlubná-Eliášová H. Greer W. Zhou V. R. Seymour D. M. Dawson S. E. Ashbrook A. B. Pinar L. B. McCusker M. Opanasenko J. Čejka R. E. Morris Angew. Chem., Int. Ed. 2014 53 13210 13214
64. D. J. Earl M. W. Deem Ind. Eng. Chem. Res. 2006 45 5449 5454
65. Y. Li J. Yu R. Xu Angew. Chem. 2013 125 1717 1721
66. M. Shamzhy M. Opanasenko Y. Tian K. Konysheya O. Shvets R. E. Morris J. Čejka Chem. Mater. 2014 26 5789 5798
67. P. Chlubná-Eliášová Y. Tian A. B. Pinar M. Kubů J. Čejka R. E. Morris Angew. Chem., Int. Ed. 2014 53 7042 7052
68. W. J. Roth D. L. Dorset Microporous Mesoporous Mater. 2011 142 32 36
69. X. Y. Zhang D. X. Liu D. D. Xu S. Asahina K. A. Cychosz K. V. Agrawal Y. Al Wahedi A. Bhan S. Al Hashimi O. Terasaki M. Thommes M. Tsapatsis Science 2012 336 1684 1687
70. W. B. Fan P. Wu S. Namba T. Tatsumi Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 236 240
71. W. J. Roth, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed., J. Čejka, H. van Bekkum, A. Corma, and, F. Schüth, Elsevier, 2007, vol. 168, p. 221239
72. A. Corma U. Diaz M. E. Domine V. Fornés Angew. Chem., Int. Ed. 2000 39 1499 1501
73. Y. Min Y. Shang Y. Song G. Li Y. Gong Prog. Chem. 2015 27 1002 1013
74. V. M. Akhmedov S. H. Al-Khowaiter Catal. Rev.: Sci. Eng. 2007 49 33 139
75. S. Rossini Catal. Today 2003 77 467 484
76. S. J. Miller, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed., H. G. K. H. P. J. Weitkamp, and, W. Hölderich, Elsevier, 1994, vol. 84, pp. 2319-2326
77. M. Busto V. M. Benitez C. R. Vera J. M. Grau J. C. Yori Appl. Catal., A 2008 347 117 125
78. D. Kubicka I. Kubickova J. Čejka Catal. Rev.: Sci. Eng. 2013 55 1 78
79. E. Taarning C. M. Osmundsen X. Yang B. Voss S. I. Andersen C. H. Christensen Energy Environ. Sci. 2011 4 793 804
80. J. Li X. Li G. Zhou W. Wang C. Wang S. Komarneni Y. Wang Appl. Catal., A 2014 470 115 122
81. C. Liu H. Wang A. M. Karim J. Sun Y. Wang Chem. Soc. Rev. 2014 43 7594 7623
82. W. J. Roth C. T. Kresge Microporous Mesoporous Mater. 2011 144 158 161
83. Y. J. He G. S. Nivarthy F. Eder K. Seshan J. A. Lercher Microporous Mesoporous Mater. 1998 25 207 224
84. F. Eder Y. He G. Nivarthy J. A. Lercher Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 1996 115 531 535
85. C. T. Chu, A. Husain, A. Huss, Jr., C. T. Kresge and W. J. Roth, Isoparaffin-olefin alkylation process with zeolite MCM-36, US 5258569, 1993
86. J. C. Cheng, A. S. Fung, D. J. Klocke, S. L. Lawton, D. N. Lissy, W. J. Roth, C. M. Smith and D. E. Walsh, Process for preparing short chain alkyl aromatic compounds, US 5453554 A, 1994
87. E. J. A. Schweitzer P. F. van den Oosterkamp Microporous Mesoporous Mater. 1998 20 397 401
88. J. C. Cheng, T. F. Degnan, J. S. Beck, Y. Y. Huang, M. Kalyanaraman, J. A. Kowalski, C. A. Loehr and D. N. Mazzone, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed., H. Hideshi, and, O. Kiyoshi, Elsevier, 1999, vol. 121, pp. 53-60
89. A. Corma V. Fornes S. B. Pergher T. L. M. Maesen J. G. Buglass Nature 1998 396 353 356
90. A. Corma V. Fornes J. Martinez-Triguero S. B. Pergher J. Catal. 1999 186 57 63
91. P. Frontera F. Testa R. Aiello S. Candamano J. B. Nagy Microporous Mesoporous Mater. 2007 106 107 114
92. B. Gil W. Makowski B. Marszalek W. J. Roth M. Kubu J. Čejka Z. Olejniczak Dalton Trans. 2014 43 10501 10511
93. A. Corma U. Diaz M. E. Domine V. Fornes J. Am. Chem. Soc. 2000 122 2804 2809
94. A. Chica U. Diaz V. Fornes A. Corma Catal. Today 2009 147 179 185
95. B. Yang J.-G. Jiang H. Xu P. Ji P. Wu Microporous Mesoporous Mater. 2015 203 54 62
96. K. Kim R. Ryoo H.-D. Jang M. Choi J. Catal. 2012 288 115 123
97. M. Rybicki J. Sauer Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 27873 27882
98. G. Sastre A. Corma J. Mol. Catal. A: Chem. 2009 305 3 7
99. R. Gounder E. Iglesia Acc. Chem. Res. 2012 45 229 238
100. Y. Seo K. Cho Y. Jung R. Ryoo ACS Catal. 2013 3 713 720
101. X. Zhu L. Wu P. C. M. M. Magusin B. Mezari E. J. M. Hensen J. Catal. 2015 327 10 21
102. E. Verheyen C. Jo M. Kurttepeli G. Vanbutsele E. Gobechiya T. I. Koranyi S. Bals G. Van Tendeloo R. Ryoo C. E. A. Kirschhock J. A. Martens J. Catal. 2013 300 70 80
103. J. Huang Y. Jiang V. R. R. Marthala M. Hunger J. Am. Chem. Soc. 2008 130 12642 12644
104. H. W. Lee S. H. Park J.-K. Jeon R. Ryoo W. Kim D. J. Suh Y.-K. Park Catal. Today 2014 232 119 126
105. D. Leckel Energy Fuels 2009 23 2342 2358
106. A. Martinez G. Prieto J. Catal. 2007 245 470 476
107. G. Prieto A. Martinez P. Concepcion R. Moreno-Tost J. Catal. 2009 266 129 144
108. Q. Zhang J. Kang Y. Wang ChemCatChem 2010 2 1030 1058
109. W. Chu P. A. Chernavskii L. Gengembre G. A. Pankina P. Fongarland A. Y. Khodakov J. Catal. 2007 252 215 230
110. G. L. Bezemer J. H. Bitter H. Kuipers H. Oosterbeek J. E. Holewijn X. D. Xu F. Kapteijn A. J. van Dillen K. P. de Jong J. Am. Chem. Soc. 2006 128 3956 3964
111. P. Concepcion C. Lopez A. Martinez V. E. Puntes J. Catal. 2004 228 321 332
112. F. J. Keil Microporous Mesoporous Mater. 1999 29 49 66
113. S. Kvisle, T. Fuglerud, S. Kolboe, U. Olsbye, K. P. Lillerud and B. V. Vora, in Handbook of Heterogeneous Catalysis, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008
114. A. Galadima O. Muraza J. Nat. Gas Sci. Eng. 2015 25 303 316
115. J. Jung C. Jo K. Cho R. Ryoo J. Mater. Chem. 2012 22 4637 4640
116. L. S. Wang L. X. Tao M. S. Xie G. F. Xu J. S. Huang Y. D. Xu Catal. Lett. 1993 21 35 41
117. A. Martinez E. Peris G. Sastre Catal. Today 2005 107-08 676 684
118. Y. Wu L. Emdadi S. C. Oh M. Sakbodin D. Liu J. Catal. 2015 323 100 111
119. M. Rueping B. J. Nachtsheim Beilstein J. Org. Chem. 2010 6 6
120. M. Bejblova D. Prochazkova J. Čejka ChemSusChem 2009 2 486 499
121. J. S. Beck, A. B. Dandekar and T. F. Degnan, Jr., in Zeolites for Cleaner Technologies, ed., M. Guisnet, and, J.-P. Gilson, Imperial College Press, London, 2002, pp. 223-237
122. T. F. Degnan, Jr. C. M. Smith C. R. Venkat Appl. Catal., A 2001 221 283 294
123. H. Y. Luo V. K. Michaelis S. Hodges R. G. Griffin Y. Román-Leshkov Chem. Sci. 2015 6 6320 6324
124. D. L. Dorset W. J. Roth Z. Kristallogr. 2011 226 254 263
125. X. Ouyang S.-J. Hwang R. C. Runnebaum D. Xie Y.-J. Wanglee T. Rea S. I. Zones A. Katz J. Am. Chem. Soc. 2014 136 1449 1461
126. S. H. Cha J. Lee J. Shin S. B. Hong Top. Catal. 2015 58 537 544
127. W. J. Roth J. Čejka R. Millini E. Montanari B. Gil M. Kubu Chem. Mater. 2015 27 4620 4629
128. B. Zhang Y. Ji Z. Wang Y. Liu H. Sun W. Yang P. Wu Appl. Catal., A 2012 443-444 103 110
129. W. Kim J.-C. Kim J. Kim Y. Seo R. Ryoo ACS Catal. 2013 3 192 195
130. C. Jo R. Ryoo N. Žilková D. Vitvarova J. Čejka Catal. Sci. Technol. 2013 3 2119 2129
131. G. Sartori R. Maggi Chem. Rev. 2006 106 1077 1104
132. T. Yokoi S. Mizuno H. Imai T. Tatsumi Dalton Trans. 2014 43 10584 10592
133. S. Inagaki H. Imai S. Tsujiuchi H. Yakushiji T. Yokoi T. Tatsumi Microporous Mesoporous Mater. 2011 142 354 362
134. R. Kore R. Srivastava B. Satpati Chem. - Eur. J. 2014 20 11511 11521
135. L. F. Tietze Chem. Rev. 1996 96 115 136
136. M. Opanasenko Catal. Today 2015 243 2 9
137. V. N. Shetti J. Kim R. Srivastava M. Choi R. Ryoo J. Catal. 2008 254 296 303
138. M. V. Opanasenko M. V. Shamzhy C. Jo R. Ryoo J. Čejka ChemCatChem 2014 6 1919 1927
139. L. Emdadi Y. Wu G. Zhu C.-C. Chang W. Fan P. Trong R. F. Lobo D. Liu Chem. Mater. 2014 26 1345 1355
140. S. Lima M. Pillinger A. A. Valente Catal. Commun. 2008 9 2144 2148
141. A. S. Dias S. Lima D. Carriazo V. Rives M. Pillinger A. A. Valente J. Catal. 2006 244 230 237
142. M. V. Rodrigues C. Vignatti T. Garetto S. H. Pulcinelli C. V. Santilli L. Martins Appl. Catal., A 2015 495 84 91
143. H. Surburg and J. Panten, Common Fragrance and Flavor Materials, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2006
144. P. G. M. Wuts and T. W. Greene, in Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, Inc., 2006, pp. 431-532
145. J. Otera and J. Nishikido, Esterification: Methods, Reactions, and Applications, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010
146. I. Rodriguez M. J. Climent S. Iborra V. Fornes A. Corma J. Catal. 2000 192 441 447
147. C. C. Aquino H. O. Pastore A. F. Masters T. Maschmeyer ChemCatChem 2011 3 1759 1762
148. P. Wu J. F. Ruan L. L. Wang L. L. Wu Y. Wang Y. M. Liu W. B. Fan M. Y. He O. Terasaki T. Tatsumi J. Am. Chem. Soc. 2008 130 8178 8187
149. W. J. Roth W. Makowski B. Marszalek P. Michorczyk W. Skuza B. Gil J. Mater. Chem. A 2014 2 15722 15725
150. A. Corma U. Diaz M. E. Domine V. Fornes Chem. Commun. 2000 137 138
151. D. Nuntasri P. Wu T. Tatsumi Chem. Lett. 2003 32 326 327
152. J. Přech P. Eliášová D. Aldhayan M. Kubů Catal. Today 2015 243 134 140
153. B.-T. Yang P. Wu Chin. Chem. Lett. 2014 25 1511 1514
154. K. Na C. Jo J. Kun W.-S. Ahn R. Ryoo ACS Catal. 2011 1 901 907
155. J. Přech J. Čejka Catal. Today 10.1016/j.cattod.2015.09.036
156. X. Ouyang S.-J. Hwang D. Xie T. Rea S. I. Zones A. Katz ACS Catal. 2015 5 3108 3119
157. A. J. J. Koekkoek W. Kim V. Degirmenci H. Xin R. Ryoo E. J. M. Hensen J. Catal. 2013 299 81 89
158. H. L. Chen S. W. Li Y. M. Wang J. Mater. Chem. A 2015 3 5889 5900
159. Y. Matsunaga H. Yamazaki H. Imai T. Yokoi T. Tatsumi J. N. Kondo Microporous Mesoporous Mater. 2015 206 86 94
160. L. Ren Q. Guo P. Kumar M. Orazov D. Xu S. M. Alhassan K. A. Mkhoyan M. E. Davis M. Tsapatsis Angew. Chem., Int. Ed. 2015 54 10848 10851