Extra-large Pore Zeolites： a Ten-year Updated Review

doi:10.7503/cjcu20200410

Abstract

Abstract:

Zeolites are a vital type of crystalline material with well-defined channel structures and isolated catalytically active sites. However， their microporous nature hinders their applications in the transformation of bulky molecules. Ten years ago， Corma and coworkers provided a historical review of the synthesis， structure， and catalytic performance of extra-large pore（ELP） zeolites. This type of zeolite bridges the gap between traditional zeolites and ordered mesoporous materials. In the last decade， several new ELP zeolites， as well as novel methodologies for preparing them， have been reported. This review provides a renewed view of this topic.

Key words: Extra-large pore, Zeolite, Organic structure directing agent, Topotactic transformation, Assembly-disassembly-organization-reassembly（ADOR）

CLC Number:

O614

TrendMD:

WEN Jiali, ZHANG Junhao, JIANG Jiuxing. Extra-large Pore Zeolites： a Ten-year Updated Review[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(1): 101.

Figures/Tables 14

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*?EWT	EMM?23	2014	3D 21×10?ring	Si	14.5	1?18	[27]
?IFT	ITQ?53	2015	3D 14×14×14?ring	Ge, Si	11.6	1?19	[28]
?IFU	ITQ?54	2015	3D 20×14×12?ring	Ge, Si	12.1	1?20	[29]
	GeZA	2015	3D 15×14×12?ring	Ge, Si	12.0	1?21	[30]
*?SVY	SSZ?70	2017	2D 14×10?ring	Si	16.3	1?22	[31]
?SYT	SYSU?3	2018	3D 24×8×8?ring	Ge, Si	12.2	1?23	[32]
	ECNU?9	2018	2D 14×12?ring	Al, Si	16.0	—	[33]
	NUD?6	2020	3D 16×8×8?ring	Si	12.0	24	[34]
	IDM?1	2020		Si		25	[35]

Structure code	Type of material	Finding year	Channel dimension	Framework composition	Framework density/(T?atom/nm³)	OSDA	Ref.
VFI	VPI?5	1988	1D 18?ring	Al, P	14.5	1?1,1?2	[5]
AET	AlPO?8	1990	1D 14?ring	Al, P	18.2	1?2	[9]
?CLO	Cloverite	1991	3D 20?ring	Ga, P	11.1	1?3	[10]
DON	UTD?1	1996	1D 14?ring	Si	17.1	1?4	[11]
CFI	CIT?5	1997	1D 14?ring	Si	16.8	1?5	[12]
SFH	SSZ?53	2003	1D 14?ring	B, Si	16.5	1?6	[13]
SFN	SSZ?59	2003	1D 14?ring	B, Si	16.6	1?7	[13]
OSO	OSB?1	2001	3D 14×8×8?ring	Be, Si	13.3	K⁺	[14]
ETR	ECR?34	2003	3D 18×8×8?ring	Ga(Al), Si	15.4	1?8	[15]
UTL	IM?12 or ITQ?15	2004	2D 14×12?ring	Ge, Si	15.6	1?9,1?10	[16,17]
ITT	ITQ?33	2006	3D 18×10×10?ring	Ge, Si	12.3	1?11	[18]
?ITV	ITQ?37	2009	3D 30?ring	Ge, Si	10.3	1?12	[19]
?IRY	ITQ?40	2010	3D 16×15×15?ring	Ge, Si	11.1	1?13	[20]
IRR	ITQ?44	2010	3D 18×12×12?ring	Ge, Si	11.8	1?14	[21]
	ITQ?43	2011	3D 28×12×12?ring	Ge, Si	11.4	1?14	[22]
IFO	ITQ?51	2013	1D 16?ring	Al, P	17.3	1?15	[23]
	NUD?1	2014	3D 18×12×10?ring	Ge, Si	11.8	1?16	[24]
	IPC?7	2014	3D 14×12×10?ring	Ge, Si	—	—	[25]
*?SSO	SSZ?61	2014	1D 18?ring	Si	16.7	1?17	[26]
*?EWT	EMM?23	2014	3D 21×10?ring	Si	14.5	1?18	[27]
?IFT	ITQ?53	2015	3D 14×14×14?ring	Ge, Si	11.6	1?19	[28]
?IFU	ITQ?54	2015	3D 20×14×12?ring	Ge, Si	12.1	1?20	[29]
	GeZA	2015	3D 15×14×12?ring	Ge, Si	12.0	1?21	[30]
*?SVY	SSZ?70	2017	2D 14×10?ring	Si	16.3	1?22	[31]
?SYT	SYSU?3	2018	3D 24×8×8?ring	Ge, Si	12.2	1?23	[32]
	ECNU?9	2018	2D 14×12?ring	Al, Si	16.0	—	[33]
	NUD?6	2020	3D 16×8×8?ring	Si	12.0	24	[34]
	IDM?1	2020		Si		25	[35]

Name	IZA code	Framework composition	Year	OSDA^*	Pore opening	Ref.
IM?12	UTL	\|(C₁₁H₂₂N)₄(H₂O;OH)₁₆\|[Ge_13.8 Si_62.2O₁₅₂ ]	2004	3?1	14	[16]
ITQ?15		[Ge?Si?O]?UTL	2004	3?2		[17]
ITQ?15		[Ge?Si?O]?UTL	2011	3?3		[7]
UTL?DBU		[Ge?Si?O]?UTL	2020	3?4		[36]
UTL		[Ge?Si?O]?UTL	2008	3?1		[37]
ITQ?44	IRR	[Si_34.3Ge_17.7O₁₀₄]?IRR	2010	3?3	18	[21]
ITQ?44		[Ge?Si?O]?IRR	2011	3?5		[7]
ITQ?44		\|(C₁₃H₂₂N)₁₇\|[Ge₁₀₀Si₂₀₀O₆₀₀F₁₇]	2015	3?6		[38]
TEA?ITQ?44		\|(C₈H₂₀N)_5.95(OH)_2.95\|(Si₁₁Ge_33.33Al_7.67O₁₀₄F₃)H_7.67	2016	3?7		[39]
TPA?ITQ?44		\|(C₁₂H₂₈N)_2.60\|(Si_11.71Ge_32.54Al_7.75O₁₀₄F₃)H_8.16	2016	3?8		[39]
ITQ?44		[Ge?Si?O]?IRR	2019	3?8， 3?9		[40]
Cloverite	?CLO	\|(C₇H₁₃N)₂₄₈\|₈[Ga₉₆P₉₆O₃₇₂(OH)₂₄]₈	1991	3?10	20	[10]
PKU?12		\|(C₉H₂₂N)₂₄(H₂O)₉₆\|(Si_0.45Ge_0.55)₁₉₂O₃₇₂(OH)₂₄F₂₄	2013	3?11		[41]
Zn?/Mn?CLO		[Mn/Zn?Ga?P?O]?CLO	2002	3?10		[42]
DNL?1		\|(C₆N₂H₁₈)₁₀₄ ?(C₆N₂H₁₁)₈₀(H₂O)₉₁₀\|[Al₇₆₈P₇₆₈O₂₉₇₆(OH)₁₉₂F₂₈₈]	2010	3?12， 3?13		[43]
DNL?1		[Al?P?O]?CLO	2015	3?14， 3?15		[44,45]
?CLO		[Al?P?O]?CLO	2020	3?14， 3?15		[46]
MAS?ITQ?43	—	\|(C₁₆H₂₉N₂)_3.7(H₂O)₅\|[Ge₁₁Si_18.7O_62.1H_5.4F_3.7]	2019	3?16	28	[47]
ITQ?43		[Si_0.69Ge_0.31O₂]	2011	3?3		[22]
UTD?1	DON	\|((Cp*)₂Co)₂ F_1.5(OH)_0.5\|[Si₆₄O₁₂₈]	1997	3?17	14	[11]
NUD?5		[C₁₀H₁₄N₂O₃₃Si₁₆]	2019	3?18		[48]
EMM?23	?*EWT	\|(C₁₉H₄₀N₂)₃\|[Si₆₄O₁₁₆(OH)₂₄]	2014	3?20	21	[27]
RZM?3		\|(C₁₄H₃₂N_2·6)_3.7H₂O\|[(Na_1·8Al_1·3Si_62·7O₁₄₀)]	2019	3?21		[49]
ITQ?37	?ITV	\|(C₂₂N₂H₄₀)(H₂O)_10.5\|[Ge₈₀Si₁₁₂O₄₀₀H₃₂F₂₀]	2009	3?22	30	[19]
ITQ?37		[Ge?Si?O]?ITV	2012	3?23		[50]
MAS?ITQ?37		\|(C₁₆H₂₉N₂)₂₀(H₂O)₃₀\|[Ge₈₀Si₁₁₂O₄₀₀H₃₂F₂₀]	2019	3?16		[47]
ITQ?37		\|(C₂₄N₆H₃₃F₃)_8.81\|[Ge₉₆Si₉₆O₄₀₀H₃₂]	2016	3?24		[51]
NUD?2	*CTH	\|(C₁₂H₁₅N₂)(C₁₂H₁₅N₂F)_1.20\|[Ge₄Si₂₈O₆₄F]	2016	3?25	14	[52]
SAZ?1		[Ge?Si?O]?*CTH	2017	3?26		[53]
CIT?13		\|(C₁₃N₂)_3.30F₂\|[Si_54.34Ge_9.66O₁₂₈]	2016	3?27, 3?28		[54]
ITQ?33	ITT	\|(C₁₂H₃₀N₂)_0.07F_0.07(H₂O)_0.37\| [Si_0.66Al_0.04Ge_0.30O_2.02]	2006	3?29	18	[18]
TBA?ITQ?33		\|(C₁₆H₃₆N)_2.19\|[H_2.62(Si_24.01Ge_20.18Al_1.81O₉₂F₃)]	2016	3?30		[39]
NUD?1	—	\|(C₁₅N₂H₁₅F)_7.69(C₁₅N₂H₁₅OH)₂\|[Ge_47.81Si_50.19O₁₉₆]	2014	3?31, 3?32	18	[24]
TPA?NUD?1		\|(C₁₂H₂₈N)_3.04(OH)_0.04\|[H_11.86(Si_20.18Ge_16.96Al_11.86O₉₈F₃)]	2016	3?8		[39]
TBA?NUD?1		\|(C₁₆H₃₆N)_1.13\| [(Si_24.66Ge_20.55Al_3.78O₉₈F₃)H_5.65]	2016	3?30		[39]
Name	IZA code	Framework composition	Year	OSDA^*	Pore opening	Ref.
VPI?5	VFI	[Al₁₈P₁₈O₇₂]?VFI	1988	3?31	18	[5]
VPI?5		[Al?Si?P?O]?VFI	1989	3?32		[55]
VPI?5		[Al?P?O]?VFI	2015	3?33		[56]
ECNU?5	*?SVY	[SiO_1.986(OH)_0.028]	2015	3?34	14	[57]
SSZ?70		—	2017	3?35		[58]

Name	IZA code	Framework composition	Year	OSDA^*	Pore opening	Ref.
IM?12	UTL	\|(C₁₁H₂₂N)₄(H₂O;OH)₁₆\|[Ge_13.8 Si_62.2O₁₅₂ ]	2004	3?1	14	[16]
ITQ?15		[Ge?Si?O]?UTL	2004	3?2		[17]
ITQ?15		[Ge?Si?O]?UTL	2011	3?3		[7]
UTL?DBU		[Ge?Si?O]?UTL	2020	3?4		[36]
UTL		[Ge?Si?O]?UTL	2008	3?1		[37]
ITQ?44	IRR	[Si_34.3Ge_17.7O₁₀₄]?IRR	2010	3?3	18	[21]
ITQ?44		[Ge?Si?O]?IRR	2011	3?5		[7]
ITQ?44		\|(C₁₃H₂₂N)₁₇\|[Ge₁₀₀Si₂₀₀O₆₀₀F₁₇]	2015	3?6		[38]
TEA?ITQ?44		\|(C₈H₂₀N)_5.95(OH)_2.95\|(Si₁₁Ge_33.33Al_7.67O₁₀₄F₃)H_7.67	2016	3?7		[39]
TPA?ITQ?44		\|(C₁₂H₂₈N)_2.60\|(Si_11.71Ge_32.54Al_7.75O₁₀₄F₃)H_8.16	2016	3?8		[39]
ITQ?44		[Ge?Si?O]?IRR	2019	3?8， 3?9		[40]
Cloverite	?CLO	\|(C₇H₁₃N)₂₄₈\|₈[Ga₉₆P₉₆O₃₇₂(OH)₂₄]₈	1991	3?10	20	[10]
PKU?12		\|(C₉H₂₂N)₂₄(H₂O)₉₆\|(Si_0.45Ge_0.55)₁₉₂O₃₇₂(OH)₂₄F₂₄	2013	3?11		[41]
Zn?/Mn?CLO		[Mn/Zn?Ga?P?O]?CLO	2002	3?10		[42]
DNL?1		\|(C₆N₂H₁₈)₁₀₄ ?(C₆N₂H₁₁)₈₀(H₂O)₉₁₀\|[Al₇₆₈P₇₆₈O₂₉₇₆(OH)₁₉₂F₂₈₈]	2010	3?12， 3?13		[43]
DNL?1		[Al?P?O]?CLO	2015	3?14， 3?15		[44,45]
?CLO		[Al?P?O]?CLO	2020	3?14， 3?15		[46]
MAS?ITQ?43	—	\|(C₁₆H₂₉N₂)_3.7(H₂O)₅\|[Ge₁₁Si_18.7O_62.1H_5.4F_3.7]	2019	3?16	28	[47]
ITQ?43		[Si_0.69Ge_0.31O₂]	2011	3?3		[22]
UTD?1	DON	\|((Cp*)₂Co)₂ F_1.5(OH)_0.5\|[Si₆₄O₁₂₈]	1997	3?17	14	[11]
NUD?5		[C₁₀H₁₄N₂O₃₃Si₁₆]	2019	3?18		[48]
EMM?23	?*EWT	\|(C₁₉H₄₀N₂)₃\|[Si₆₄O₁₁₆(OH)₂₄]	2014	3?20	21	[27]
RZM?3		\|(C₁₄H₃₂N_2·6)_3.7H₂O\|[(Na_1·8Al_1·3Si_62·7O₁₄₀)]	2019	3?21		[49]
ITQ?37	?ITV	\|(C₂₂N₂H₄₀)(H₂O)_10.5\|[Ge₈₀Si₁₁₂O₄₀₀H₃₂F₂₀]	2009	3?22	30	[19]
ITQ?37		[Ge?Si?O]?ITV	2012	3?23		[50]
MAS?ITQ?37		\|(C₁₆H₂₉N₂)₂₀(H₂O)₃₀\|[Ge₈₀Si₁₁₂O₄₀₀H₃₂F₂₀]	2019	3?16		[47]
ITQ?37		\|(C₂₄N₆H₃₃F₃)_8.81\|[Ge₉₆Si₉₆O₄₀₀H₃₂]	2016	3?24		[51]
NUD?2	*CTH	\|(C₁₂H₁₅N₂)(C₁₂H₁₅N₂F)_1.20\|[Ge₄Si₂₈O₆₄F]	2016	3?25	14	[52]
SAZ?1		[Ge?Si?O]?*CTH	2017	3?26		[53]
CIT?13		\|(C₁₃N₂)_3.30F₂\|[Si_54.34Ge_9.66O₁₂₈]	2016	3?27, 3?28		[54]
ITQ?33	ITT	\|(C₁₂H₃₀N₂)_0.07F_0.07(H₂O)_0.37\| [Si_0.66Al_0.04Ge_0.30O_2.02]	2006	3?29	18	[18]
TBA?ITQ?33		\|(C₁₆H₃₆N)_2.19\|[H_2.62(Si_24.01Ge_20.18Al_1.81O₉₂F₃)]	2016	3?30		[39]
NUD?1	—	\|(C₁₅N₂H₁₅F)_7.69(C₁₅N₂H₁₅OH)₂\|[Ge_47.81Si_50.19O₁₉₆]	2014	3?31, 3?32	18	[24]
TPA?NUD?1		\|(C₁₂H₂₈N)_3.04(OH)_0.04\|[H_11.86(Si_20.18Ge_16.96Al_11.86O₉₈F₃)]	2016	3?8		[39]
TBA?NUD?1		\|(C₁₆H₃₆N)_1.13\| [(Si_24.66Ge_20.55Al_3.78O₉₈F₃)H_5.65]	2016	3?30		[39]
Name	IZA code	Framework composition	Year	OSDA^*	Pore opening	Ref.
VPI?5	VFI	[Al₁₈P₁₈O₇₂]?VFI	1988	3?31	18	[5]
VPI?5		[Al?Si?P?O]?VFI	1989	3?32		[55]
VPI?5		[Al?P?O]?VFI	2015	3?33		[56]
ECNU?5	*?SVY	[SiO_1.986(OH)_0.028]	2015	3?34	14	[57]
SSZ?70		—	2017	3?35		[58]

Name(Code)	Original OSDA	Alternative OSDA
IM?12 (UTL)	3?1	3?2	3?3	3?4
ITQ?44 (IRR)	3?3	3?5	3?6	3?7	3?8	3?9
Cloverite (?CLO)	3?10	3?11	3?12	3?13	3?14	3?15
ITQ?43	3?3	3?16
UTD?1 (DON)	3?17	3?18	3?19
EMM?23 (?*EWT)	3?20	3?21
ITQ?37 (?ITV)	3?22	3?23	3?24	3?16
CIT?13 (*CTH)	3?25	3?26	3?27	3?28
ITQ?33 (ITT)	3?29	3?30
Name(Code)	Original OSDA	Alternative OSDA
NUD?1	3?31		3?32	3?8	3?30
VPI?5	3?31		3?32	3?33
SSZ?70	3?34		3?35