Mezoporowate materiały krzemionkowe typu MCM-41 modyfikowane metalami przejściowymi o potencjalnych właściwościach katalitycznych

• Autorzy: Jarmolińska S. , Wawrzyńczak A. , Nowak I.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2017.11.30

Warianty tytułu

EN

Mesoporous silica materials of MCM-41 type modified with transition metals with potential catalytic activity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pierwsza synteza materiałów mezoporowatych z rodziny M41S, przeprowadzona w 1992 r. przez badaczy z firmy Mobil Oil Corporation, zapoczątkowała intensywne badania nad tymi materiałami. Mezoporowata krzemionka ze względu na swoje unikatowe właściwości (dobrze rozwinięta powierzchnia właściwa, uporządkowany system porów, wąski rozkład ich wielkości, możliwość modyfikacji powierzchni) stała się przedmiotem badań m.in. w adsorpcji i katalizie. Materiały M41S stanowią obiecującą matrycę do otrzymywania katalizatorów stosowanych w reakcjach katalizy heterogenicznej. Katalityczne właściwości tych materiałów mogą zostać rozwinięte poprzez wprowadzenie kationów, atomów lub kompleksów metali przejściowych do struktury lub na ich powierzchnię. Opisano metody otrzymywania materiałów typu MCM-41 o strukturze heksagonalnej modyfikowanych metalami przejściowymi. Przedstawiono możliwości zastosowań tych materiałów jako katalizatorów w reakcjach katalizy heterogenicznej.

EN

A review, with 99 refs., of methods for modification of the materials by copptn., deposition-pptn., impregnation, ion exchange, microemulsions, chem. vapor deposition and encapsulation, and of their uses (mono and bimetallic catalysts, catalytic complexes).

Słowa kluczowe

PL

mezoporowate materiały krzemionkowe; materiały MCM-41; właściwości katalityczne

EN

mesoporous silica materials; MCM-41 materials; catalytic properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 96, nr 11
• Strony: 2369--2376
• Opis fizyczny: Bibliogr. 99 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jarmolińska S.

• Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

autor

Wawrzyńczak A.

• Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

autor

Nowak I.

• Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Bibliografia

• [1] T. Asefa, Z. Tao, Can. J. Chem. 2012, 90, 1015.
• [2] M.A. Malvindi, V. Brunetti, G. Vecchio, A. Galeone, R. Cingolani, P.P. Pompa, Nanoscale 2012, 4, 486.
• [3] S. Bhattacharyya, G. Lelong, M.-L. Saboungi, J. Exp. Nanosci. 2006, 1, nr 3, 375.
• [4] B.J. Melde, B.J. Johnson, P.T. Charles, Sensors 2008, 8, 5202.
• [5] E. Dündar-Tekkaya, Y. Yürüm, Int. J. Hydrogen Energ. 2016, 41, 9789.
• [6] P. Yang, S. Gai, J. Lin, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3679.
• [7] R.M. Martín-Aranda, J. Čejka, Top. Catal. 2010, 53, 141.
• [8] H. Tüysüz, F. Schüth, Adv. Catal. 2012, 55, 127.
• [9] N. Pal, A. Bhaumik, RSC Adv. 2015, 5, 24363.
• [10] F. Hoffmann, M. Cornelius, J. Morel, M. Fröba, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3216.
• [11] C. Perego, R. Millini, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3956.
• [12] N. Linares, E. Serrano, M. Rico, A.M. Balu, E. Losada, R. Luque, J. Garcia-Martinez, Chem. Commun. 2011, 47, nr 32, 9024.
• [13] D.P. Sahoo, D. Rath, B. Nanda, K.M. Parida, RSC Adv. 2015, 5, 83707.
• [14] 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. Shepetpard, S.B. McCullen, J.B. Higgins, J.L. Schlenker, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, nr 27, 10834.
• [15] R. Fricke, H. Kosslick, G. Lischke, M. Richter, Chem. Rev. 2000, 100, nr 6, 2303.
• [16] I. Nowak, M. Ziolek, M. Jaroniec, J. Phys. Chem. B 2004, 108, nr 12, 3722.
• [17] F. Somma, G. Strukul, J. Catal. 2004, 227, 344.
• [18] H. Arbag, S. Yasyerli, N. Yasyerli, G. Dogu, Int. J. Hydrogen Energ. 2010, 35, 2296.
• [19] I. Nowak, A. Feliczak, I. Nekosova, J. Cejka, Appl. Catal. A. General 2007, 321, 40.
• [20] J.R. Matos, L.P. Mercuri, M. Jaroniec, M. Kruk, Y. Sakamoto, O. Terasaki, J. Mater. Chem. 2001, 11, 2580.
• [21] L.P. Mercuri, J.R. Matos, M. Jaroniec, J. Alloy Compd. 2002, 344, 190.
• [22] J.R. White, R. Luque, V.L. Budarin, J.H. Clark, D.J. Macquarrie, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 481.
• [23] S. Lim, G.L. Haller, J. Phys. Chem. B 2002, 106, nr 33, 8437.
• [24] A. Barau, V. Budarin, A. Caragheorgheopol, R. Luque, D.J. Macquarrie, A. Prelle, V.S. Teodorescu, M. Zaharescu, Catal. Lett. 2008, 124, 204.
• [25] G. Ertl, H. Knözinger, J. Weitkamp, Preparation of solid catalysts, Wiley- VCH Verlag GmbH, Weinheim 1999.
• [26] R. Nares, J. Ramirez, A. Gutierrez-Alejandre, R. Cuevas, Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, nr 3, 1154.
• [27] M.V. Landau, L. Vradman, M. Herskowitz, Y. Koltypin, A. Gedanken, J. Catal. 2001, 201, 22.
• [28] B.S. Uphade, Y. Yamada, T. Akita, T. Nakamura, M. Haruta, Appl. Catal. A-Gen. 2001, 215, 137.
• [29] J. Zhang, L. Lin, J. Zhang, J. Shi, Carbohyd. Res. 2011, 346, 1327.
• [30] M. Li, K.N. Hui, K.S. Hui, S.K. Lee, Y.R. Cho, H. Lee, W. Zhou, S. Cho, C.Y.H. Chao, Y. Li, Appl. Catal. B-Environ. 2011, 107, 245.
• [31] S. Qiu, X. Zhang, Q. Liu, T. Wang, Q. Zhang, L. Ma, Catal. Commun. 2013, 42, 73.
• [32] M. Yonemitsu, Y. Tanaka, M. Iwamoto, Chem. Mater. 1997, 9, nr 12, 2679.
• [33] M. Iwamoto, Y. Tanaka, Catal. Surv. Jpn. 2001, 5, nr 1, 25.
• [34] M. Iwamoto, M. Yonemitsu, H. Kurishima, J. Hirosumi, N. Kita, Y. Tanaka, [w:] Catalysis by unique metal ion structures in solid matrices, (red. G. Centi, B. Wichterlová i A.T. Bell), t. 13, Series NATO Science Series Springer Netherlands, 2001, 235.
• [35] M. Kishida, K. Ichiki, T. Hanaoka, H. Nagata, K. Wakabayashi, Catal. Today 1998, 45, 203.
• [36] P.K. Vanama, A. Kumar, S.R. Ginjupalli, V.R.Ch. Komandur, Catal. Today 2015, 250, 226.
• [37] M. Trejda, J. Kujawa, M. Ziolek, Catal. Lett. 2006, 108, nr 3-4, 141.
• [38] D. Lee, G.S. Jung, H.Ch. Lee, J.S. Lee, Catal. Today 2006, 111, 373.
• [39] S.P. Hudson, R.F. Padera, R. Langer, D.S. Kohane, Biomaterials 2008, 29, 4045.
• [40] L. Chen, J. Hu, R. Richards, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, nr 3, 914.
• [41] Y. Lin, Z. Li, Z. Chen, J. Ren, X. Qu, Biomaterials 2013, 34, 2600.
• [42] E. Lovell, Y. Jiang, J. Scott, F. Wang, Y. Suhardja, M. Chen, J. Huang, R. Amal, Appl. Catal. A-Gen 2014, 473, 51.
• [43] M. Gregori, P. Benito, G. Fornasari, M. Migani, S. Millefanti, F. Ospitali, S. Albonetti, Micropor. Mesopor. Mater. 2014, 190, 1.
• [44] Y. Gucbilmez, T. Dogu, S. Balci, Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, nr 10, 3496.
• [45] G. Du, S. Lim, Y. Yang, C. Wang, L. Pfefferle, G.L. Haller, Appl. Catal. A-Gen. 2006, 302, 48.
• [46] K. Wu, B. Li, Ch. Han, J. Liu, Appl. Catal. A-Gen. 2014, 479, 70.
• [47] T. Jiang, W. Wang, B. Han, New J. Chem. 2013, 37, 1654.
• [48] I. Nowak, Appl. Surf. A. 2004, 241, 103.
• [49] I. Nowak, Catal. Today 2012, 192, 80.
• [50] J.M.R. Gallo, H.O. Pastore, U. Schuchardt, J. Catal. 2006, 243, 57.
• [51] J.M.R. Gallo, I.S. Paulino, U. Schuchardt, Appl. Catal. A-Gen. 2004, 266, 223.
• [52] M. Anilkumar, W.F. Hölderich, Appl. Catal. B-Environ. 2015, 165, 87.
• [53] V. Parvulescu, B.-L. Su, Catal. Today 2001, 69, 315.
• [54] H.T. Gomes, P. Selvam, S.E. Dapurkar, J.L. Figueiredo, J.L. Faria, Micropor. Mesopor. Mater. 2005, 86, 287.
• [55] R. Peng, D. Zhao, N.M. Dimitrijevic, T. Rajh, R.T. Koodali, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 1605.
• [56] K. Bachari, R. Chebout, R.M. Guerroudj, M. Lamouchi, Res. Chem. Intermed. 2012, 38, 367.
• [57] R.K. Jha, S. Shylesh, S.S. Bhoware, A.P. Singh, Micropor. Mesopor. Mater. 2006, 95, 154.
• [58] Y. Hu, Y. Nagai, D. Rahmawaty, Ch. Wei, M. Anpo, Catal. Lett. 2008, 124, 80.
• [59] J. Gallo, H. Pastore, U. Schuchardt, J. Catal. 2006, 243, 57.
• [60] S. Kilicarslan, M. Dogan, T. Dogu, Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 3674.
• [61] N. Thanabodeekij, E. Gulari, S. Wongkasemjit, Powder Technol. 2007, 173, 211.
• [62] H.-Y. Wu, X.-L. Zhang, Ch.-Y. Yang, X. Chen, X.-Ch. Zheng, Appl. Surf. Sci. 2013, 270, 590.
• [63] B. Qi, L.-L. Lou, Y. Wang, K. Yu, Y. Yang, S. Liu, Micropor. Mesopor. Mater. 2014, 190, 275.
• [64] Y. Jiang, K. Lin, Y. Zhang, J. Liu, G. Li, J. Sun, X. Xu, Appl. Catal. A-Gen. 2012, 445-446, 172.
• [65] S. Todorova, V. Pârvulescu, G. Kadinov, K. Tenchev, S. Somacescu, B.-L. Su, Micropor. Mesopor. Mater. 2008, 113, 22.
• [66] S.S. Bhoware, A.P. Singh, J. Mol. Catal. A-Chem. 2007, 266, 118.
• [67] K. Ikeda, Y. Kawamura, T. Yamamoto, M. Iwamoto, Catal. Commun. 2008, 9, 106.
• [68] M. Iwamoto, Catal. Surv. Asia 2008, 12, 28.
• [69] G. Du, S. Lim, Y. Yang, Ch. Wang, L. Pfefferle, G.L. Haller, J. Catal. 2007, 249, 370.
• [70] L. Wang, J. Chen, A. Patel, V. Rudolph, Z. Zhu, Appl. Catal. A-Gen. 2012, 447-448, 200.
• [71] Y. Kanda, A. Seino, T. Kobayashi, Y. Uemichi, M. Sugioka, J. Jpn. Petrol. Inst. 2009, 52, nr 2, 42.
• [72] A. Yin, Ch. Wen, W.-L. Dai, K. Fan, Appl. Catal. B-Environ. 2011, 108-109, 90.
• [73] A. Kumar, V.P. Kumar, V. Vishwanathan, K.V.R. Chary, Mater. Res. Bull. 2015, 61, 105.
• [74] V. Parvulescu, C. Anastasescu, C. Constantin, B.L. Su, Catal. Today 2003, 78, 477.
• [75] A. Kowalczyk, A. Borcuch, M. Michalik, M. Rutkowska, B. Gil, Z. Sojka, P. Indyka, L. Chmielarz, Micropor. Mesopor. Mater. 2017, 240, 9.
• [76] S. Shen, L. Guo, Catal. Today 2007, 129, 414.
• [77] S. Shen, J. Chen, R.T. Koodali, Y. Hu, Q. Xiao, J. Zhou, X. Wang, L. Guo, Appl. Catal. B-Environ. 2014, 150-151, 138.
• [78] X. Yang, D. Chen, S. Liao, H. Song, Y. Li, Z. Fu, Y. Su, J. Catal. 2012, 291, 36.
• [79] D. Liu, X.Y. Quek, W.N.E. Cheo, R. Lau, A. Borgna, Y. Yang, J. Catal. 2009, 266, 380.
• [80] L. Kuboňová, D. Fridrichová, A. Wach, P. Kuśtrowski, L. Obalová, P. Cool, Catal. Today 2015, 257, 51.
• [81] S. Damyanova, B. Pawelec, K. Arishtirova, J.L.G. Fierro, C. Sener, T. Dogu, Appl. Catal. B-Environ. 2009, 92, 250.
• [82] X. Duan, G. Qian, X. Zhou, D. Chen, W. Yuan, Chem. Eng. J. 2012, 207-208, 103.
• [83] D. Liu, W.N.E. Cheo, Y.W.Y. Lim, A. Borgna, R. Lau, Y. Yang, Catal. Today 2010, 154, 229.
• [84] Y. Wang, Y. Guo, G. Wang, Y. Liu, F. Wang, J. Sol-Gel Sci. Technol. 2011, 57, 185.
• [85] A.J. Vizcaíno, A. Carrero, J.A. Calles, Int. J. Hydrogen Energ. 2007, 32, 1450.
• [86] B.P. Ajayi, B. Rabindran Jermy, K.E. Ogunronbi, B.A. Abussaud, S. Al-Khattaf, Catal. Today 2013, 204, 189.
• [87] I. Sobczak, N. Kieronczyk, M. Trejda, M. Ziolek, Catal. Today 2008, 139, 188.
• [88] G.E. Fryxell, Inorg. Chem. Commun. 2006, 9, 1141.
• [89] S. Jana, S. Bhunia, B. Dutta, S. Koner, Appl. Catal. A-Gen. 2011, 392, 225.
• [90] R. Hu, L. Zha, M. Cai, Catal. Commun. 2010, 11, 563.
• [91] M.A. Zanjanchi, A. Ebrahimian, M. Arvand, J. Hazard. Mater. 2010, 175, 992.
• [92] Y. Zhang, J. Zhao, L. He, D. Zhao, S. Zhang, Micropor. Mesopor. Mater. 2006, 94, 159.
• [93] M. Cai, J. Sha, Q. Xu, Tetrahedron 2007, 63, 4642.
• [94] D. Tang, W. Zhang, Y. Zhang, Z.-A. Qiao, Y. Liu, Q. Huo, J. Colloid Interf. Sci. 2011, 356, 262.
• [95] S. Bhunia, S. Koner, Polyhedron 2011, 30, 1857.
• [96] K.M. Parida, S. Singha, P.C. Sahoo, J. Mol. Catal. A-Chem. 2010, 325, 40.
• [97] S. Bhunia, R. Sen, S. Koner, Inorg. Chim. Acta 2010, 363, 3993.
• [98] M. Silva, M.E. Azenha, M.M. Pereira, H.D. Burrows, M. Sarakha, C. Forano, M.F. Ribeiro, A. Fernandes, Appl. Catal. B-Environ. 2010, 100, 1.
• [99] F. Bigi, C.G. Piscopo, G. Predieri, G. Sartori, R. Scotti, R. Zanoni, R. Maggi, J. Mol. Cat. A-Chem. 2014, 386, 108.

Uwagi

PL

Autorzy pragną podziękować Narodowemu Centrum Nauki za sfinansowanie badań wykonywanych w ramach projektu badawczego HARMONIA-5 (nr projektu DEC-2013/10/MZST5/00652).