Structural Stabilization， Modification and Catalytic Applications of Germanosilicates

doi:10.7503/cjcu20200382

Abstract

Abstract:

Germanosilicates with （extra）-large pores have shown significant potential in the bulky molecules-involved catalytic reactions. However， the Ge―O bonds are easily hydrolyzed even in humid environment and induced structural collapse， which restricts the practical application of germanosilicates. However， the weak Ge―O bonds also endow germanosilicates structural modifiable properties for possible construction of novel zeolite frameworks by partial or full removing framework Ge atoms to induce structural deconstruction and reconstruction. The review summarizes recent progresses achieved in field of germanosilicates， including structural stabilization of germanosilicates， structural modification of germanosilicates， and their promising catalytic applications. Last but not the least， future challenges in the field of germanosilicates are also proposed.

Key words: Germanosilicate, Structural stabilization, Structural modification, Novel zeolites, Catalysis

CLC Number:

O614

TrendMD:

JIAO Meichen, JIANG Jingang, XU Hao, WU Peng. Structural Stabilization， Modification and Catalytic Applications of Germanosilicates[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(1): 29.

Figures/Tables 10

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Strategy	Germanosilicate precursor	Stabilized analogue	Ref.
Post?synthetic wet chemistry method	ITQ?17	Al?BEC	[35]
Low?temperature plasma treatment	ITQ?17	Ti?BEC, Si?BEC, Ti, Si?BEC	[36]
Isomorphous substitution	IM?12, IM?20, ITQ?17, ITQ?24	Corresponding high?silica zeolites	[37]
Acid treatment	Ge?rich ITQ?22	Si?rich ITQ?22, Al?ITQ?22	[38]
Hydroxyl free radical route	Ge?rich Ti?UTL	Highly siliceous Ti?UTL	[39]
Crystallization?disassembly?dissolution? recrystallization(CDDR)	IM?20, ECNU?24	IM?20?RC, IM?20?RC?Al, ECNU?24?RC	[40]

Strategy	Germanosilicate precursor	Stabilized analogue	Ref.
Post?synthetic wet chemistry method	ITQ?17	Al?BEC	[35]
Low?temperature plasma treatment	ITQ?17	Ti?BEC, Si?BEC, Ti, Si?BEC	[36]
Isomorphous substitution	IM?12, IM?20, ITQ?17, ITQ?24	Corresponding high?silica zeolites	[37]
Acid treatment	Ge?rich ITQ?22	Si?rich ITQ?22, Al?ITQ?22	[38]
Hydroxyl free radical route	Ge?rich Ti?UTL	Highly siliceous Ti?UTL	[39]
Crystallization?disassembly?dissolution? recrystallization(CDDR)	IM?20, ECNU?24	IM?20?RC, IM?20?RC?Al, ECNU?24?RC	[40]

Method	Code	Parent zeolite	Novel zeolite	Pore structure	Ref.
Acid?assisted	UTL	IM?12	IPC?2 (OKO)	12×10	[52]
			IPC?4 (PCR)	10×8	[52]
			IPC?6 (^*PCS)	10×8+12×10	[48]
			IPC?7	12×10+14×12	[48]
			IPC?9	10×7	[49]
			IPC?10	12×9	[49]
	UOV	IM?17	IPC?12	12?8(1D)	[50]
	^*CTH^a	SAZ?1	IPC?15	10	[51]
			IPC?16	12×8	[51]
Alkaline?assisted	^*CTH	CIT?13	ECNU?21 (EWO)	10	[53]
			ECNU?23	12×8	[54]
Microwave?assisted	IWW	Ge?IWW2.9	IPC?5M	(12?8)×10+(12?8)×8	[55]
	UTL	IM?12	IPC?6Mw^b	10×8+12×10	[55]
Pressure?assisted	UTL	IM?12	IPC?2	12×10	[56]
Vapor?phase?transport(VPT)	IWW	Ge?IWW3.7	IPC?18	(12?8)×8	[57]

Method	Code	Parent zeolite	Novel zeolite	Pore structure	Ref.
Acid?assisted	UTL	IM?12	IPC?2 (OKO)	12×10	[52]
			IPC?4 (PCR)	10×8	[52]
			IPC?6 (^*PCS)	10×8+12×10	[48]
			IPC?7	12×10+14×12	[48]
			IPC?9	10×7	[49]
			IPC?10	12×9	[49]
	UOV	IM?17	IPC?12	12?8(1D)	[50]
	^*CTH^a	SAZ?1	IPC?15	10	[51]
			IPC?16	12×8	[51]
Alkaline?assisted	^*CTH	CIT?13	ECNU?21 (EWO)	10	[53]
			ECNU?23	12×8	[54]
Microwave?assisted	IWW	Ge?IWW2.9	IPC?5M	(12?8)×10+(12?8)×8	[55]
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Pressure?assisted	UTL	IM?12	IPC?2	12×10	[56]
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