تفاوت اصلی بین زئولیت و MOF این است که زئولیت عمدتاً به عنوان یک کاتالیزور مفید است، در حالی که MOF برای ساختارهای پشتیبانی برای کاتالیز ایده آل است یا می تواند به عنوان کاتالیزور عمل کند.
ما می توانیم زئولیت و چارچوب های آلی فلزی یا MOF ها را به عنوان دو ماده متخلخل رایج با منافذ کمتر از 1 نانومتر (مانند زئولیت) یا بزرگتر از 1 نانومتر (مانند MOFs) شناسایی کنیم.
زئولیت چیست؟
زئولیت یک کانی آلومینوسیلیکات ریز متخلخل است. این عمدتا به عنوان یک کاتالیزور مفید است. در مقیاس تجاری، به عنوان یک جاذب مفید است. این اصطلاح در سال 1756 پس از تحقیقات کانی شناس سوئدی اکسل فردریک کرونستد به شهرت رسید.او تولید مقادیر زیادی بخار از آب را مشاهده کرد (که در داخل ماده از طریق جذب اتفاق می‌افتد) پس از حرارت دادن سریع یک ماده خاص حاوی استیلبایت. با توجه به این مشاهدات، این دانشمند نام این ماده را زئولیت که به معنای یونانی است، "زئو"="جوش دادن" و "لیتوس"="سنگ" نامگذاری کرد.
شکل 01: تامسونیت - شکلی از کانی زئولیت
ساختار زئولیت
ساختار متخلخلی در زئولیت وجود دارد که می تواند با طیف گسترده ای از کاتیون ها از جمله Na+، K+، Ca2+ و Mg2+ مرتبط باشد. اینها یونهای دارای بار مثبت هستند که می توان آنها را آزاد نگه داشت. بنابراین، این یون ها می توانند به راحتی با یون های دیگر در تماس با محلول مبادله شوند. اعضای معدنی گروه زئولیت عبارتند از آنالسیم، شابازیت، کلینوپتیلولیت، استیلبایت و غیره.
شکل 02: ساختار میکروسکوپی زئولیت
هنگام در نظر گرفتن خواص زئولیت، اشکال طبیعی می توانند با آب های زیرزمینی قلیایی واکنش دهند. علاوه بر این، این مواد می توانند در محیط های پس از رسوب گذاری در مدت زمان زیادی متبلور شوند. علاوه بر این، اشکال زئولیت طبیعی به ندرت در حالت خالص وجود دارد. آنها معمولاً با سایر مواد معدنی، فلزات، کوارتز و غیره آلوده هستند.
MOF چیست؟
چارچوب های فلزی-آلی یا MOF ها مواد متخلخل هیبریدی هستند که از هر دو گروه آلی و معدنی تشکیل شده اند. ما می‌توانیم ساختار این مواد را به صورت کریستالی و سه بعدی در طبیعت مشاهده کنیم و می‌توانیم از ترکیبی از گروه‌های معدنی صلب مانند یونهای فلزی یا خوشه‌های فلزی همراه با لیگاندهای پیوند دهنده آلی انعطاف‌پذیر استفاده کنیم. این استفاده از هر دو گروه صلب و انعطاف پذیر می تواند MOF ها را قادر می سازد تا منافذ قابل تنظیم دوربرد را که می توانند با طیف وسیعی از مولکول ها مرتبط باشند، بدست آورند.این ماده می تواند تحت تنظیم قرار گیرد، که به آنها اجازه می دهد برای نوع مولکول هایی که می توانند وارد منافذ آنها شوند انتخاب شوند.
ساختار MOF
هنگامی که ساختار MOF ها را از نزدیک در نظر می گیریم، می توان مشاهده کرد که گروه های معدنی و آلی به روش خاصی چیده شده اند که منافذ را ایجاد می کنند. ساختار MOF ها به عنوان یک شبکه هماهنگی از گره های معدنی رخ می دهد. این گره ها تمایل دارند گوشه های این منافذ را تشکیل دهند و ثبات هندسی همراه با نظم ساختاری را فراهم کنند. علاوه بر این، پیوندهای آلی که گره ها را به یکدیگر متصل می کنند، تطبیق پذیری مصنوعی و عملکرد مدولار را ارائه می دهند. علاوه بر این، می‌توان مشاهده کرد که همان ساختار در ساختار سه بعدی MOFها تکرار می‌شود.
تفاوت بین زئولیت و MOF چیست؟
اگرچه زئولیت برای سالیان متمادی گزینه ای به عنوان یک ماده متخلخل بود، توسعه مواد دیگر مانند چارچوب های فلزی-آلی (MOF) و چارچوب های آلی کووالانسی (COF) استفاده از آن را در حال حاضر به چالش کشیده است.تفاوت اصلی بین زئولیت و MOF این است که زئولیت عمدتاً به عنوان یک کاتالیزور مفید است در حالی که MOF برای ساختارهای پشتیبانی برای کاتالیز ایده آل است یا می توانند خود به عنوان کاتالیزور عمل کنند. علاوه بر این، منافذ در زئولیت کمتر از 1 نانومتر است، در حالی که منافذ در MOF بزرگتر از 1 نانومتر است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین زئولیت و MOF را به صورت جدولی خلاصه می کند.
خلاصه - زئولیت در مقابل MOF
می توانیم زئولیت و چارچوب های آلی فلزی یا MOF ها را به عنوان دو ماده متخلخل رایج با منافذ کمتر از 1 نانومتر (مانند زئولیت) یا بزرگتر از 1 نانومتر (مانند MOF) شناسایی کنیم. تفاوت اصلی بین زئولیت و MOF این است که زئولیت عمدتاً به عنوان کاتالیزور مفید است در حالی که MOF برای ساختارهای پشتیبانی برای کاتالیز ایده آل است یا می تواند خود به عنوان کاتالیزور عمل کند.
