Unterschied zwischen Zeolith und MOF

Der Schlüsselunterschied zwischen Zeolith und MOF ist, dass Zeolith hauptsächlich als Katalysator nützlich ist, während MOF ideal für Stützstrukturen für die Katalyse ist oder als Katalysator wirken kann.

Wir können Zeolith- und Metall -organische Rahmenbedingungen oder MOFs als zwei häufige poröse Materialien mit Poren von weniger als 1 Nanometern (wie in Zeolith) bzw. mehr als 1 Nanometer (wie bei MOFs) identifizieren.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Zeolith 
3. Was ist MOF
4. Zeolith und MOF in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung - Zeolith gegen MOF

Was ist Zeolith?

Zeolith ist ein mikroporöses Aluminosilikat -Mineral. Es ist hauptsächlich als Katalysator nützlich. Im kommerziellen Maßstab ist es als Adsorbens nützlich. Dieser Begriff wurde 1756 nach der Untersuchung des schwedischen Mineralogisten Axel Fredrik Cronstedt berühmt. Er beobachtete die Produktion großer Mengen Dampfs aus Wasser (das durch Adsorption im Material im Material auftritt) beim schnellen Erwärmen eines bestimmten Materialiens, das Stilbit enthält. Abhängig von dieser Beobachtung nannte dieser Wissenschaftler diesen materiellen Zeolith, der die griechische Bedeutung hat, „Zeo“ = “zum Kochen“ und „Lithos“ = "Stein".

Abbildung 01: Thomsonite - Eine Form des Zeolith -Minerals

Zeolithstruktur

In Zeolith gibt es eine poröse Struktur, die mit einer Vielzahl von Kationen assoziieren kann, einschließlich Na+, K+, Ca2+und Mg2+. Dies sind positiv aufgeladene Ionen, die locker gehalten werden können. Daher können diese Ionen nach Kontakt mit einer Lösung leicht gegen andere Ionen ausgetauscht werden. Zu den Mineralmitgliedern in der Zeolith -Gruppe gehören Analcime, Chabazit, Klinoptilolit, Stilbit usw.

Abbildung 02: mikroskopische Struktur von Zeolith

Bei der Betrachtung der Eigenschaften von Zeolith können die natürlich vorkommenden Formen mit alkalischem Grundwasser reagieren. Darüber hinaus können diese Materialien über einen großen Zeitraum in postdepositionellen Umgebungen kristallisiert werden. Darüber hinaus treten die natürlichen Zeolithformen im reinen Zustand selten auf. Sie sind normalerweise mit anderen Mineralien, Metallen, Quarz usw. kontaminiert.

Was ist MOF?

Metall-organische Rahmenbedingungen oder MOFs sind hybride poröse Materialien, die sowohl aus organischen als auch aus anorganischen Gruppen bestehen. Wir können die Struktur dieser Materialien als kristallin und 3D in der Natur beobachten, und sie kann eine Kombination von starren anorganischen Gruppen wie Metallionen oder metallischen Clustern sowie flexible organische Linkerliganden verwenden. Diese Verwendung von starre und flexiblen Gruppen kann es den MOFs ermöglichen, langfristige Einstellporen zu erhalten, die mit einer Vielzahl von Molekülen assoziieren können. Dieses Material kann sich miserant machen, sodass sie für die Art von Molekülen selektiv sind, die in ihre Poren eindringen können.

MOF -Struktur

Wenn wir die Struktur der MOFs genau betrachten, können wir beobachten, dass die anorganischen und organischen Gruppen auf eine bestimmte Weise angeordnet sind, die die Poren herstellen. Die Struktur von MOFs tritt als Koordinationsnetzwerk von anorganischen Knoten auf. Diese Knoten neigen dazu, die Ecken dieser Poren zu bilden, die geometrische Stabilität zusammen mit struktureller Regelmäßigkeit liefern. Darüber hinaus bieten die organischen Linker, die die Knoten miteinander verbinden, eine synthetische Vielseitigkeit und modulare Funktionalität. Darüber hinaus können wir sehen, dass dieselbe Struktur in der 3D -Struktur von MOFs wiederholt wird.

Was ist der Unterschied zwischen Zeolith und MOF?

Obwohl Zeolith seit vielen Jahren die Option als poröses Material war, hat die Entwicklung anderer Materialien wie Metall-Organic-Frameworks (MOF) und kovalenten organischen Rahmenbedingungen (COF) seine Verwendung derzeit in Frage gestellt. Der Hauptunterschied zwischen Zeolith und MOF besteht darin, dass Zeolith hauptsächlich als Katalysator nützlich ist, während MOF ideal für Stützstrukturen für die Katalyse ist oder sie selbst als Katalysatoren fungieren können. Darüber hinaus sind die Poren in Zeolith weniger als 1 Nanometer, während die Poren in MOF größer als 1 Nanometer sind.

Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Zeolith und MOF in tabellarischer Form zusammen.

Zusammenfassung -Zeolith gegen MOF

Wir können Zeolith- und Metall -organische Rahmenbedingungen oder MOFs als zwei häufige poröse Materialien mit Poren von weniger als 1 Nanometern (wie in Zeolith) bzw. mehr als 1 Nanometer (wie bei MOFs) identifizieren. Der Hauptunterschied zwischen Zeolith und MOF besteht darin, dass Zeolith hauptsächlich als Katalysator nützlich ist, während MOF ideal für Stützstrukturen für die Katalyse ist oder sie selbst als Katalysatoren fungieren können.

Referenz:

1. Critchley, Liam. „Eine Anleitung zum Unterschied zwischen MOFs (Metall-organischen Frameworks) und COFs (kovalente organische Rahmenbedingungen).” Azonano.com, 16. November. 2018.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Thomsonite-61017" von Rob Lavinsky, Irocks.com-(cc-by-sa-3.0) über Commons Wikimedia
2. "Zeolith -Struktur als Anordnung von Tetraeder" von François -Xavier Coudert - eigene Arbeit (CC von 4.0) über Commons Wikimedia