The Use of Porous Materials in Heterogeneous Catalysis
DOI:
https://doi.org/10.29356/jmcs.v69i1.2270Keywords:
MOFs, zeolites, silicates, catalysts, heterogeneous systemsAbstract
Heterogeneous catalysis, a cornerstone of the industry, offers the practical advantage of easy recovery and multiple reuses, leading to significant process cost reduction. The catalytic activity of porous materials, such as silica-based, zeolites, and MOFs, has proven to be not just interesting, but also superior to conventional heterogeneous systems. In this paper, we highlight the practical importance of these materials, their advances and modifications through the years, and their use as catalysts or support for other materials to enhance their catalytic properties.
Resumen. La catálisis heterogénea ha sido de mucha importancia en la industria; estos sistemas se pueden recuperar de manera sencilla y reutilizar varias veces, lo que tiene un impacto importante en la reducción de costos en el proceso. Los materiales porosos han demostrado una actividad catalítica interesante y han superado a los sistemas heterogéneos convencionales. En este estudio resumimos la importancia de materiales basados en sílice, zeolitas y MOFs. En este artículo, destacamos la importancia de materiales como los basados en sílice, las zeolitas y los MOF, sus avances y modificaciones a través de los años a medida que se utilizan como catalizadores o soporte de otros materiales para potenciar sus propiedades catalíticas.
Downloads
References
Poovan, F.; Chandrashekhar, V. G.; Natte, K.; Jagadeesh, R. V. Catal. Sci. Technol. 2022, 12, 6623-6649. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/d2cy00232a.
Friend, C. M.; Xu, B. Acc. Chem. Res. 2017, 50, 517-521. DOI: 10.1021/acs.accounts.6b00510 From NLM PubMed-not-MEDLINE.
Védrine, J. C. Chin. J. Catal. 2019, 40, 1627-1636. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/s1872-2067(18)63162-6.
Rogge, S. M. J.; Bavykina, A.; Hajek, J.; Garcia, H.; Olivos-Suarez, A. I.; Sepulveda-Escribano, A.; Vimont, A.; Clet, G.; Bazin, P.; Kapteijn, F.; et al. Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 3134-3184. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/c7cs00033b From NLM PubMed-not-MEDLINE.
Álvarez, M. S.; Longo, M. A.; Rodríguez, A.; Deive, F. J. J. Ind. Eng. Chem. 2024, 132, 36-49. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jiec.2023.11.030.
Li, F.; Yang, R.; Du, Z.; Dai, J.; Wang, X.; Li, N.; Zhang, J.; Zhang, X.; Liu, Y.; Gong, H.; et al. Mol. Catal. 2023, 535. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.mcat.2022.112863.
Schlogl, R. Angew Chem. Int. Ed. Engl. 2015, 54, 3465-3520. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/anie.201410738.
Alsudairy, Z.; Brown, N.; Campbell, A.; Ambus, A.; Brown, B.; Smith-Petty, K.; Li, X. Mater. Chem. Front. 2023, 7, 3298-3331. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/d3qm00188a.
Sudarsanam, P.; Peeters, E.; Makshina, E. V.; Parvulescu, V. I.; Sels, B. F. Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 2366-2421. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/c8cs00452h.
Louis D. Rampino, F. F. N. J. Ame. Chem. Soci. 1941, 63, 2745 – 2749. DOI: http://dx.doi.org/10.1021/ja01855a070.
Chen, Y.-N.; Liu, T.; Zhang, Q.; Shang, C.; Wang, H. RSC Advances. 2017, 7, 758-763. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/c6ra24926d.
Masatake Haruta, T. K.; Sano, H.; Yamada, N. Chem. Lett. 1987, 16, 405–408. DOI: 10.1246/CL.1987.405.
Astruc, D. Chem. Rev. 2020, 120, 461-463. DOI: http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00696.
Shinde, P. S.; Suryawanshi, P. S.; Patil, K. K.; Belekar, V. M.; Sankpal, S. A.; Delekar, S. D.; Jadhav, S. A. J. Compos. Sci. 2021, 5. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/jcs5030075.
Manuja, A.; Kumar, B.; Kumar, R.; Chhabra, D.; Ghosh, M.; Manuja, M.; Brar, B.; Pal, Y.; Tripathi, B. N.; Prasad, M. Toxicol. Rep. 2021, 8, 1970-1978. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.toxrep.2021.11.020.
Mabate, T. P.; Maqunga, N. P.; Ntshibongo, S.; Maumela, M.; Bingwa, N. SN Appl. Sci. 2023, 5. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s42452-023-05416-6.
Ou, Z.; Li, Y.; Wu, W.; Bi, Y.; Xing, E.; Yu, T.; Chen, Q. Chem. Eng. J. 2022, 430. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2021.132925.
Qiao, L.; Kang, Z.; Li, Z.; Feng, Y.; Sun, D. Fuel. 2024, 359. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130477.
Beck, J. S.; J. C. V.; Roth, W. J.; Leonowicz, M. E.; Kresge, C. T.; Schmitt, K. D.; Chu, C. T. W.; D. H. J. Ame. Chem. Soc. 1992, 92.
Stein, A.; Melde, B. J.; Schroden, R. C. Adv. Mater. 2000, 12, 1403-1419.
Corma, A. Chem. Rev. 1997, 97, 2373-2419.
Aguilar-Pliego, P. B. J.; Zicovich-Wilson, C.; Herrera-Perez, G.; Lara, V. H. Open Catal. J. 2012, 5, 66-71.
Noreña-Franco, I. H.-P. L.; Aguilar-Pliego, J.; Maubert-Franco, A. Catal. Today. 2002, 75, 189-195.
Boveri, M.; Aguilar-Pliego, J.; Pérez-Pariente J.; Sastre, E. Catal. Today. 2005, 107-108, 868-873.
Boveri, J. A.-P. M.; Márquez-Alvarez, C.; Pérez-Pariente, J.; Sastre, E. Stud. Surf. Sci. Catal. 2005, 158, 1549-1556.
Persi Schacht, J. A.-P.; Ramírez-Garnica, M.; Ramírez, S.; Abu, I.; Noreña-Franco, L. J. Mex. Chem. Soc. 2010, 54, 175-181.
Díaz-García, M.; Aguilar-Pliego, J.; Herrera-Pérez, G.; Guzmán, L.; Schachat, P.; Noreña-Franco, L. E.; Aguilar-Elguezabal, A.; Gutierrez-Arzaluz, M. Adv. Mater. Res. 2010, 132, 162-173.
Fatimah, I.; Fadillah, G.; Sagadevan, S.; Oh, W.-C.; Ameta, K. L. ChemEngineering. 2023, 7.
Nayl, A. A.; Abd-Elhamid, A. I.; Aly, A. A.; Brase, S. RSC Adv. 2022, 12, 13706-13726.
Van Speybroeck, V.; Hemelsoet, K.; Joos, L.; Waroquier, M.; Bell, R. G.; Catlow, C. R. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 7044-7111.
Meng, X.; Xiao, F. S. Chem. Rev. 2014, 114, 1521-1543.
Corma, A. J. Catal. 2003, 216, 298-312.
Khivantsev, K.; Derewinski, M. A.; Szanyi, J. Microporous Mesoporous Mater. 2023, 358.
Ruiz, M. G.; Casados, D. A. S.; Pliego, J. A.; Álvarez, C. M.; de Andrés, E. S.; Tartalo, D. S.R.; Vaque, S.; Casas, M. G. React. Kinet., Mech. Catal. 2020, 129, 471-490.
Ruiz, M. G.; Solís Casados, D. A.; Pliego, J. A.; Álvarez, C. M.; de Andrés, E. S. Catal. Lett. 2022, 153, 2493-2503.
García-Ruiz, M.; Solís-Casados, D. A.; Aguilar-Pliego, J.; Márquez-Álvarez, C.; Sastre-de Andrés, E.; Sanjurjo-Tartalo, D.; Sáinz-Vaque, R.; Grande-Casas, M. Top. Catal. 2020, 63, 451-467.
Mendoza-Castro, M. J.; Linares, N.; García-Martínez, J. Catal. Today. 2023, 419.
Guo, X.; Traitangwong, A.; Hu, M.; Zuo, C.; Meeyoo, V.; Peng, Z.; Li, C. Energy Fuels. 2018, 32, 3681-3689.
Juárez-Hernández, L.; Pérez-Pariente, J.; Aguilar-Pliego, J.; Múgica-Álvarez, V.; Gutiérrez-Arzaluz, M.; Grande, M. S.; Márquez-Álvarez, C.; Sastre, E. J. Porous Mater. 2014, 22, 269-281.
Kadja, G. T. M.; Mukti, R. R.; Liu, Z.; Rilyanti, M.; Ismunandar; Marsih, I. N.; Ogura, M.; Wakihara, T.; Okubo, T. Microporous Mesoporous Mater. 2016, 226, 344-352.
Bingre, R.; Louis, B.; Nguyen, P. Catalysts. 2018, 8.
Zhang, H.; Samsudin, I. b.; Jaenicke, S.; Chuah, G.-K. Catal. Sci. Technol. 2022, 12, 6024-6039.
Derbe, T.; Temesgen, S.; Bitew, M.; Fedel, M. Adv. Mater. Sci. Eng. 2021, 2021, 1-17.
Perot, M. G. G. J. Mol. Catal. 1990, 61, 173-196.
Čejka, J.; Centi, G.; Perez-Pariente, J.; Roth, W. J. Catal. Today. 2012, 179, 2-15.
Hendon, C. H.; Rieth, A. J.; Korzynski, M. D.; Dinca, M. ACS Cent Sci. 2017, 3, 554-563.
Stock, N.; Biswas, S. Chem. Rev. 2012, 112, 933-969.
Yang, D.; Gates, B. C. ACS Catal. 2019, 9, 1779-1798.
Liu, X.; Valentine, H. L.; Pan, W.-P.; Cao, Y.; Yan, B. Inorg. Chim. Acta. 2016, 447, 162-167.
Gangu, K. K.; Maddila, S.; Mukkamala, S. B.; Jonnalagadda, S. B. Inorg. Chim. Acta. 2016, 446, 61-74.
Pascanu, V.; Gonzalez Miera, G.; Inge, A. K.; Martin-Matute, B. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7223-7234.
Alhumaimess, M. S. J. Saudi Chem. Soc. 2020, 24, 461-473.
Park, S. H.; Peralta, R. A.; Moon, D.; Jeong, N. C. J. Mater. Chem. A. 2022, 10, 23499-23508.
Obeso, J. L.; Gabriel Flores, J.; Flores, C. V.; Rios‐Escobedo, R.; Aguilar‐Pliego, J.; Ken Inge, A.; Antonio de los Reyes, J.; Peralta, R. A.; Ibarra, I. A.; Leyva, C. ChemCatChem. 2023, 15.
Flores, J. G.; Obeso, J. L.; Martinez-Jimenez, V.; Martin-Guaregua, N.; Islas-Jacome, A.; Gonzalez-Zamora, E.; Serrano-Espejel, H.; Mondragon-Rodriguez, B.; Leyva, C.; Solis-Casados, D. A.; Ibarra, I. A.; Peralta, R. A.; Aguilar-Pliego, J.; Antonio de Los Reyes, J. RSC Adv. 2023, 13, 27174-27179.
Flores, J. G.; Díaz-García, M.; Ibarra, I. A.; Aguilar-Pliego, J.; Sánchez-Sánchez, M. J. Solid State Chem. 2021, 298.
Yepez, R.; Illescas, J. F.; Gijon, P.; Sanchez-Sanchez, M.; Gonzalez-Zamora, E.; Santillan, R.; Alvarez, J. R.; Ibarra, I. A.; Aguilar-Pliego, J. J. Vis. Exp. 2016, 113.
Sánchez-González, E.; López-Olvera, A.; Monroy, O.; Aguilar-Pliego, J.; Gabriel Flores, J.; Islas-Jácome, A.; Rincón-Guevara, M. A.; González-Zamora, E.; Rodríguez-Molina. B.: Ibarra, I. A. CrystEngComm. 2017, 19, 4142-4146.
Flores, J. G.; Sanchez-Gonzalez, E.; Gutierrez-Alejandre, A.; Aguilar-Pliego, J.; Martinez, A.; Jurado-Vazquez, T.; Lima, E.; Gonzalez-Zamora, E.; Diaz-Garcia, M.; Sanchez-Sanchez, M.; Ibarra, I. A. Dalton Trans. 2018, 47, 4639-4645.
Peralta, R. A.; Lyu, P.; Lopez-Olvera, A.; Obeso, J. L.; Leyva, C.; Jeong, N. C.; Ibarra, I. A.; Maurin, G. Angew Chem. Int. Ed. Engl. 2022, 61, e202210857.
López-Olvera, A.; Flores, J. G.; Aguilar-Pliego, J.; Brozek, C. K.; Gutiérrez-Alejandre, A. ; Ibarra, I. A.; Chem. Mater. 2021, 33, 6269-6276.
Healy, C.; Patil, K. M.; Wilson, B. H.; Hermanspahn, L.; Harvey-Reid, N. C.; Howard, B. I.; Kleinjan, C.; Kolien, J.; Payet, F.; Telfer, S. G.; Kruger, P. E.; Bennett, T. D. Coord. Chem. Rev. 2020, 419.
Escobar-Hernandez, H. U.; Pérez, L. M.; Hu, P.; Soto, F. A.; Papadaki, M. I.; Zhou, H.-C.; Wang, Q. Ind. Eng. Chem. Res. 2022, 61, 5853-5862.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Pablo Marín-Rosas, Nora S. Portillo-Vélez, J. Gabriel Flores, Eduardo González-Zamora, Alejandro Islas-Jácome, Leonardo D. Herrera-Zúñiga, Ilich A. Ibarra , Margarita Viniegra, N. Martín-Guaregua, Ricardo A. Peralta, Julia Aguilar-Pliego
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.