• This record comes from PubMed

Synthesis and Post-Synthesis Transformation of Germanosilicate Zeolites

. 2020 Oct 26 ; 59 (44) : 19380-19389. [epub] 20200807

Status PubMed-not-MEDLINE Language English Country Germany Media print-electronic

Document type Journal Article, Review

Grant support
CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_003/0000417 Ministerstvo Školství, Mládeže a Tělovýchovy
PRIMUS/17/SCI/22 Univerzita Karlova v Praze
20-12099S Grantová Agentura České Republiky
19-27551X Grantová Agentura České Republiky
U1967215, 21835002, 21621001 National Natural Science Foundation of China
B17020 111 Project of China

Zeolites are one of the most important heterogeneous catalysts, with a high number of large-scale industrial applications. While the synthesis of new zeolites remain rather limited, introduction of germanium has substantially increased our ability to not only direct the synthesis of zeolites but also to convert them into new materials post-synthetically. The smaller Ge-O-Ge angles (vs. Si-O-Si) and lability of the Ge-O bonds in aqueous solutions account for this behaviour. This Minireview discusses critical aspects of germanosilicate synthesis and their post-synthesis transformations to porous materials.

See more in PubMed

M. Moliner, F. Rey, A. Corma, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13880-13889;

Angew. Chem. 2013, 125, 14124-14134.

S. I. Zones, Microporous Mesoporous Mater. 2011, 144, 1-8.

M. Opanasenko, Catal. Today 2018, 304, 2-11;

J. Přech, P. Pizarro, D. P. Serrano, J. Čejka, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 8263-8306.

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.

J. Y. Li, A. Corma, J. H. Yu, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 7112-7127.

Y. Li, J. Yu, Chem. Rev. 2014, 114, 7268-7316.

J. Jiang, J. L. Jorda, M. J. Diaz-Cabanas, J. Yu, A. Corma, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4986-4988;

Angew. Chem. 2010, 122, 5106-5108.

A. Corma, M. T. Navarro, F. Rey, J. Rius, S. Valencia, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2277-2280;

Angew. Chem. 2001, 113, 2337-2340.

Y. Luo, S. Smeets, F. Peng, A. S. Etman, Z. Wang, J. Sun, W. Yang, Chem. Eur. J. 2017, 23, 16829-16834.

Y. Luo, S. Smeets, Z. Wang, J. Sun, W. Yang, Chem. Eur. J. 2019, 25, 2184-2188.

P. Chlubná, W. J. Roth, H. F. Greer, W. Zhou, O. Shvets, A. Zukal, J. Čejka, R. E. Morris, Chem. Mater. 2013, 25, 542-547.

R. Pophale, P. A. Cheeseman, M. W. Deem, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 12407-12412.

M. Trachta, P. Nachtigall, O. Bludský, Catal. Today 2015, 243, 32-38;

M. Trachta, O. Bludsky, J. Cejka, R. E. Morris, P. Nachtigall, ChemPhysChem 2014, 15, 2972-2976.

M. Opanasenko, W. O. N. Parker, M. Shamzhy, E. Montanari, M. Bellettato, M. Mazur, R. Millini, J. Cejka, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2511-2519;

M. Opanasenko, M. Shamzhy, F. J. Yu, W. Z. Zhou, R. E. Morris, J. Cejka, Chem. Sci. 2016, 7, 3589-3601.

T. Blasco, A. Corma, M. J. Diaz-Cabanas, F. Rey, J. A. Vidal-Moya, C. M. Zicovich-Wilson, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2634-2642;

A. Corma, M. J. Diaz-Cabanas, J. Jiang, M. Afeworki, D. L. Dorset, S. L. Soled, K. G. Strohmaier, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 13997-14002;

M. A. Zwijnenburg, S. T. Bromley, J. C. Jansen, T. Maschmeyer, Microporous Mesoporous Mater. 2004, 73, 171-174.

J. B. Higgins, R. B. LaPierre, J. L. Schlenker, A. C. Rohrman, J. D. Wood, G. T. Kerr, W. J. Rohrbaugh, Zeolites 1988, 8, 446-452;

J. Newsam, M. M. Treacy, W. Koetsier, C. d. Gruyter, Proc. R. Soc. Lond. A 1988, 420, 375-405.

T. Conradsson, M. S. Dadachov, X. D. Zou, Microporous Mesoporous Mater. 2000, 41, 183-191.

R. Castañeda, A. Corma, V. Fornés, F. Rey, J. Rius, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7820-7821.

M. Wiebcke, J. Felsche, Microporous Mesoporous Mater. 2001, 43, 289-297.

S. A. Pelster, B. Weimann, B. B. Schaack, W. Schrader, F. Schuth, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6674-6677;

Angew. Chem. 2007, 119, 6794-6797.

Y. Yun, M. Hernandez, W. Wan, X. Zou, J. L. Jorda, A. Cantin, F. Rey, A. Corma, Chem. Commun. 2015, 51, 7602-7605.

G. O. Brunner, W. M. Meier, Nature 1989, 337, 146-147.

X. Li, M. W. Deem, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 15835-15839.

L. Tang, L. Shi, C. Bonneau, J. Sun, H. Yue, A. Ojuva, B.-L. Lee, M. Kritikos, R. G. Bell, Z. Bacsik, J. Mink, X. Zou, Nat. Mater. 2008, 7, 381-385.

M. Hernández-Rodríguez, J. L. Jordá, F. Rey, A. Corma, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13232-13235.

W. Hua, H. Chen, Z.-B. Yu, X. Zou, J. Lin, J. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5868-5871;

Angew. Chem. 2014, 126, 5978-5981.

G. Sastre, A. Pulido, A. Corma, Microporous Mesoporous Mater. 2005, 82, 159-163.

A. Pulido, G. Sastre, A. Corma, ChemPhysChem 2006, 7, 1092-1099.

S. O. Odoh, M. W. Deem, L. Gagliardi, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 26939-26946.

M. Fischer, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 1852-1865.

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.

N. Kasian, A. Tuel, E. Verheyen, C. E. A. Kirschhock, F. Taulelle, J. A. Martens, Chem. Mater. 2014, 26, 5556-5565.

P. Kamakoti, T. A. Barckholtz, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3575-3583;

G. Sastre, A. Corma, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1667-1673.

C. J. Dawson, R. Sanchez-Smith, P. Rez, M. O'Keeffe, M. M. J. Treacy, Chem. Mater. 2014, 26, 1523-1527.

R. M. Barrer, P. J. Denny, J. Chem. Soc. 1961, 971-982.

R. Xu, W. Pang, J. Yu, Q. Huo, J. Chen, Chemistry of zeolites and related porous materials: synthesis and structure, Wiley, Hoboken, 2009;

J. Cejka, A. Corma, S. Zones, Zeolites and catalysis: synthesis, reactions and applications, Wiley, Hoboken, 2010.

L. Lang, S. H. Zhao, J. F. Jiang, W. S. Yang, X. L. Yin, Microporous Mesoporous Mater. 2016, 235, 143-150;

L. A. Villaescusa, M. A. Camblor, Chem. Mater. 2016, 28, 7544-7550;

I. Melian-Cabrera, F. Kapteijn, J. A. Moulijn, Chem. Commun. 2005, 2744-2746;

M. Navarro, E. Mateo, B. Diosdado, M. Tsapatsis, J. Coronas, RSC Adv. 2015, 5, 18035-18040;

J. E. Schmidt, M. E. Davis, B. W. Boal, J. H. Kang, Crystalline Germanosilicate Materials Of New CIT-13 Topology And Methods Of Preparing The Same, US 10,293,330, 2019;

J. Liang, W. Xia, J. Sun, J. Su, M. Dou, R. Zou, F. Liao, Y. Wang, J. Lin, Chem. Sci. 2016, 7, 3025-3030;

C. Jo, S. Lee, S. J. Cho, R. Ryoo, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12805-12808;

Angew. Chem. 2015, 127, 12996-12999;

J. Kuhn, J. Gascon, J. Gross, F. Kapteijn, Microporous Mesoporous Mater. 2009, 120, 12-18;

M. Hu, B. R. Zhao, D. Y. Zhao, M. T. Yuan, H. Y. Chen, Q. Q. Hao, M. Sun, L. Xu, X. X. Ma, RSC Adv. 2018, 8, 15372-15379;

J. E. Schmidt, M. A. Deimund, D. Xie, M. E. Davis, Chem. Mater. 2015, 27, 3756-3762;

H. T. Chien, M. C. Chen, P. S. Huang, J. Y. Lai, C. C. Hsu, D. Y. Kang, Chem. Commun. 2015, 51, 13910-13913;

K. Jiao, Z. X. Zhang, X. Y. Xu, Z. Lv, J. Q. Song, C. Lin, J. L. Sun, M. Y. He, H. Gies, Dalton Trans. 2017, 46, 2270-2280.

M. Moliner, Y. Roman-Leshkov, A. Corma, Acc. Chem. Res. 2019, 52, 2971-2980;

D. E. Akporiaye, I. M. Dahl, A. Karlsson, R. Wendelbo, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 609-611;

Angew. Chem. 1998, 110, 629-631;

J. Klein, C. W. Lehmann, H.-W. Schmidt, W. F. Maier, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 3369-3372;

Angew. Chem. 1998, 110, 3557-3561.

A. Corma, M. J. Diaz-Cabanas, J. Luis Jorda, C. Martinez, M. Moliner, Nature 2006, 443, 842-845.

J. Jiang, J. L. Jorda, J. Yu, L. A. Baumes, E. Mugnaioli, M. J. Diaz-Cabanas, U. Kolb, A. Corma, Science 2011, 333, 1131.

R. Bai, Q. Sun, N. Wang, Y. Zou, G. Guo, S. Iborra, A. Corma, J. Yu, Chem. Mater. 2016, 28, 6455-6458.

R. Simancas, D. Dari, N. Velamazan, M. T. Navarro, A. Cantin, J. L. Jorda, G. Sastre, A. Corma, F. Rey, Science 2010, 330, 1219;

G. Sastre, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1052-1058;

X. Hong, W. Chen, G. Zhang, Q. Wu, C. Lei, Q. Zhu, X. Meng, S. Han, A. Zheng, Y. Ma, A. N. Parvulescu, U. Müller, W. Zhang, T. Yokoi, X. Bao, B. Marler, D. E. De Vos, U. Kolb, F. S. Xiao, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18318-18324.

Y. Li, H. Cao, J. Yu, ACS Nano 2018, 12, 4096-4104.

E. M. Gallego, M. T. Portilla, C. Paris, A. Leon-Escamilla, M. Boronat, M. Moliner, A. Corma, Science 2017, 355, 1051-1054.

R. Pophale, F. Daeyaert, M. W. Deem, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 6750-6760.

J. E. Schmidt, M. W. Deem, M. E. Davis, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8372-8374;

Angew. Chem. 2014, 126, 8512-8514.

T. M. Davis, A. T. Liu, C. M. Lew, D. Xie, A. I. Benin, S. Elomari, S. I. Zones, M. W. Deem, Chem. Mater. 2016, 28, 708-711.

L. Xu, L. Zhang, J. Li, K. Muraoka, F. Peng, H. Xu, C. Lin, Z. Gao, J. G. Jiang, W. Chaikittisilp, J. Sun, T. Okubo, P. Wu, Chem. Eur. J. 2018, 24, 9247-9253.

B. W. Boal, M. W. Deem, D. Xie, J. H. Kang, M. E. Davis, S. I. Zones, Chem. Mater. 2016, 28, 2158-2164.

F. Daeyaert, F. Ye, M. W. Deem, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 3413-3418.

K. Muraoka, Y. Sada, D. Miyazaki, W. Chaikittisilp, T. Okubo, Nat. Commun. 2019, 10, 4459.

A. Corma, M. Moliner, J. M. Serra, P. Serna, M. J. Diaz-Cabanas, L. A. Baumes, Chem. Mater. 2006, 18, 3287-3296;

S. Yang, M. Lach-hab, I. I. Vaisman, E. Blaisten-Barojas, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21721-21725;

D. A. Carr, M. Lach-hab, S. Yang, I. I. Vaisman, E. Blaisten-Barojas, Microporous Mesoporous Mater. 2009, 117, 339-349.

Z. Jensen, E. Kim, S. Kwon, T. Z. H. Gani, Y. Roman-Leshkov, M. Moliner, A. Corma, E. Olivetti, ACS Cent. Sci. 2019, 5, 892-899.

H. Xu, J. G. Jiang, B. T. Yang, L. Zhang, M. Y. He, P. Wu, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1355-1359;

Angew. Chem. 2014, 126, 1379-1383.

J. Přech, Catal. Rev. Sci. Eng. 2018, 60, 71-131;

M. Shamzhy, M. Opanasenko, P. Concepcion, A. Martinez, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 1095-1149.

M. El-Roz, L. Lakiss, A. Vicente, K. N. Bozhilov, F. Thibault-Starzyk, V. Valtchev, Chem. Sci. 2014, 5, 68-80.

L. Burel, N. Kasian, A. Tuel, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1360-1363;

Angew. Chem. 2014, 126, 1384-1387;

M. V. Shamzhy, M. V. Opanasenko, F. S. D. Ramos, L. Brabec, M. Horacek, M. Navarro-Rojas, R. E. Morris, H. D. Pastore, J. Cejka, Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 2973-2984.

F. F. Gao, M. Jaber, K. Bozhilov, A. Vicente, C. Fernandez, V. Valtchev, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16580-16586;

X. Liu, H. Xu, L. Zhang, L. Han, J. G. Jiang, P. Oleynikov, L. Chen, P. Wu, ACS Catal. 2016, 6, 8420-8431;

P. A. Kots, V. L. Sushkevich, O. A. Tyablikov, I. Ivanova, Microporous Mesoporous Mater. 2017, 243, 186-192;

M. Shamzhy, F. S. D. Ramos, Catal. Today 2015, 243, 76-84.

J. Zhang, Q. Yue, M. Mazur, M. Opanasenko, M. V. Shamzhy, J. Cejka, ACS Sustainable Chem. Eng. 2020, 8, 8235-8246.

V. Kasneryk, M. Shamzhy, M. Opanasenko, P. S. Wheatley, S. A. Morris, S. E. Russell, A. Mayoral, M. Trachta, J. Cejka, R. E. Morris, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4324-4327;

Angew. Chem. 2017, 129, 4388-4391.

S. E. Henkelis, M. Mazur, C. M. Rice, G. P. M. Bignami, P. S. Wheatley, S. E. Ashbrook, J. Cejka, R. E. Morris, Nat. Protoc. 2019, 14, 781-794;

P. S. Wheatley, P. Chlubna-Eliasova, H. Greer, W. Zhou, V. R. Seymour, D. M. Dawson, S. E. Ashbrook, A. B. Pinar, L. B. McCusker, M. Opanasenko, J. Cejka, R. E. Morris, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 13210-13214;

Angew. Chem. 2014, 126, 13426-13430.

W. J. Roth, P. Nachtigall, R. E. Morris, P. S. Wheatley, V. R. Seymour, S. E. Ashbrook, P. Chlubna, L. Grajciar, M. Polozij, A. Zukal, O. Shvets, J. Cejka, Nat. Chem. 2013, 5, 628-633;

S. A. Morris, G. P. M. Bignami, Y. Tian, M. Navarro, D. S. Firth, J. Cejka, P. S. Wheatley, D. M. Dawson, W. A. Slawinski, D. S. Wragg, R. E. Morris, S. E. Ashbrook, Nat. Chem. 2017, 9, 1012-1018.

X. Liu, W. T. Mao, J. G. Jiang, X. Q. Lu, M. M. Peng, H. Xu, L. Han, S. A. Che, P. Wu, Chem. Eur. J. 2019, 25, 4520-4529.

M. Mazur, P. S. Wheatley, M. Navarro, W. J. Roth, M. Polozij, A. Mayoral, P. Eliasova, P. Nachtigall, J. Cejka, R. E. Morris, Nat. Chem. 2016, 8, 58-62.

V. Kasneryk, M. Shamzhy, J. T. Zhou, Q. D. Yue, M. Mazur, A. Mayoral, Z. L. Luo, R. E. Morris, J. Cejka, M. Opanasenko, Nat. Commun. 2019, 10, 5129.

D. S. Firth, S. A. Morris, P. S. Wheatley, S. E. Russell, A. M. Z. Slawin, D. M. Dawson, A. Mayoral, M. Opanasenko, M. Polozij, J. Cejka, P. Nachtigall, R. E. Morris, Chem. Mater. 2017, 29, 5605-5611.

A. Zukal, M. Shamzhy, M. Kubu, J. Cejka, J. CO2 Util. 2018, 24, 157-163.

Y. Zhou, S. A. Kadam, M. Shamzhy, J. Cejka, M. Opanasenko, ACS Catal. 2019, 9, 5136-5146.

X. Liu, L. Zhang, H. Xu, J. G. Jiang, M. M. Peng, P. Wu, Appl. Catal. A 2018, 550, 11-19.

L. Liu, U. Diaz, R. Arenal, G. Agostini, P. Concepcion, A. Corma, Nat. Mater. 2017, 16, 132-138.

Y. Zhang, M. Kubu, M. Mazur, J. Cejka, Microporous Mesoporous Mater. 2019, 279, 364-370.

Find record

Citation metrics

Loading data ...

Archiving options

Loading data ...