Dallimi kryesor midis zeolitit dhe MOF është se zeoliti është kryesisht i dobishëm si katalizator, ndërsa MOF është ideal për strukturat mbështetëse për katalizë ose mund të veprojë si katalizator.
Ne mund të identifikojmë kornizat organike të zeolitit dhe metalit ose MOF si dy materiale poroze të zakonshme që kanë pore më pak se 1 nanometër (si te zeoliti) ose më të mëdha se 1 nanometër (si në MOF), përkatësisht.
Çfarë është Zeoliti?
Zeoliti është një mineral aluminosilikat mikroporoz. Kryesisht është i dobishëm si katalizator. Në një shkallë tregtare, është i dobishëm si një adsorbent. Ky term u bë i famshëm në 1756 pas hulumtimit të mineralogistit suedez Axel Fredrik Cronstedt. Ai vëzhgoi prodhimin e sasive të mëdha të avullit nga uji (i cili ndodh brenda materialit nëpërmjet adsorbimit) me ngrohjen e shpejtë të një materiali të veçantë që përmban stilbit. Në varësi të këtij vëzhgimi, ky shkencëtar e quajti këtë material zeolit, i cili ka kuptimin greqisht, "zeo"="zier" dhe "lithos"="gur".
Figura 01: Thomsonite – një formë e mineralit të zeolitit
Struktura e Zeolitit
Ka një strukturë poroze në zeolitin që mund të shoqërohet me një shumëllojshmëri të gjerë kationesh, duke përfshirë Na+, K+, Ca2+ dhe Mg2+. Këto janë jone të ngarkuar pozitivisht që mund të mbahen lirshëm. Prandaj, këto jone mund të shkëmbehen lehtësisht me jone të tjera pas kontaktit me një tretësirë. Anëtarët mineralë në grupin e zeolitit përfshijnë analcimin, chabazitin, klinoptilolitin, stilbitin, etj.
Figura 02: Struktura mikroskopike e zeolitit
Kur merren parasysh vetitë e zeolitit, format e natyrshme mund të reagojnë me ujërat alkaline nëntokësore. Për më tepër, këto materiale mund të kristalizohen në mjedise pas depozitimit për një periudhë të gjatë kohore. Për më tepër, format e zeolitit natyror rrallë ndodhin në gjendje të pastër. Zakonisht janë të kontaminuara me minerale të tjera, metale, kuarc, etj.
Çfarë është MOF?
Kornizat metal-organike ose MOF-të janë materiale poroze hibride që përbëhen nga grupe organike dhe inorganike. Ne mund të vëzhgojmë strukturën e këtyre materialeve si kristalore dhe 3D në natyrë, dhe mund të shfrytëzojë një kombinim të grupeve të ngurtë inorganike si jonet metalike ose grupimet metalike së bashku me ligandët lidhës organikë fleksibël. Ky përdorim i grupeve të ngurtë dhe fleksibël mund t'u mundësojë MOF-ve të marrin pore të sintonizueshme me rreze të gjatë, të cilat mund të lidhen me një gamë të gjerë molekulash. Ky material mund t'i nënshtrohet akordimit, gjë që i lejon ata të jenë selektiv për llojin e molekulave që mund të hyjnë në poret e tyre.
Struktura MOF
Kur shqyrtojmë strukturën e MOF-ve nga afër, mund të vëzhgojmë se grupet inorganike dhe organike janë rregulluar në një mënyrë specifike duke bërë poret. Struktura e MOF-ve shfaqet si një rrjet koordinues i nyjeve inorganike. Këto nyje priren të formojnë qoshet e këtyre poreve duke siguruar stabilitet gjeometrik së bashku me rregullsinë strukturore. Për më tepër, lidhësit organikë që lidhin nyjet së bashku ofrojnë shkathtësi sintetike dhe funksionalitet modular. Për më tepër, ne mund të shohim se e njëjta strukturë përsëritet në strukturën 3D të MOF-ve.
Cili është ndryshimi midis Zeolitit dhe MOF?
Megjithëse zeoliti ishte opsioni si një material poroz për shumë vite, zhvillimi i materialeve të tjera si kornizat metalo-organike (MOF) dhe kornizat organike kovalente (COF) e ka sfiduar përdorimin e tij aktualisht. Dallimi kryesor midis zeolitit dhe MOF është se zeoliti është kryesisht i dobishëm si katalizator ndërsa MOF është ideal për strukturat mbështetëse për katalizë, ose ata mund të veprojnë si katalizatorë vetë. Për më tepër, poret në zeolitin janë më pak se 1 nanometër, ndërsa poret në MOF janë më të mëdha se 1 nanometër.
Infografia e mëposhtme përmbledh ndryshimin midis zeolitit dhe MOF në formë tabelare.
Përmbledhje – Zeoliti vs MOF
Ne mund të identifikojmë kornizat organike të zeolitit dhe metalit ose MOF si dy materiale poroze të zakonshme që kanë pore më pak se 1 nanometër (si te zeoliti) ose më të mëdha se 1 nanometër (si në MOF), përkatësisht. Dallimi kryesor midis zeolitit dhe MOF është se zeoliti është kryesisht i dobishëm si katalizator ndërsa MOF është ideal për strukturat mbështetëse për katalizë ose ata mund të veprojnë si katalizatorë vetë.
