Der Hauptunterschied zwischen Zeolith und MOF besteht darin, dass Zeolith hauptsächlich als Katalysator nützlich ist, während MOF ideal für Trägerstrukturen für die Katalyse ist oder als Katalysator wirken kann.
Wir können Zeolith und metallorganische Gerüste oder MOFs als zwei übliche poröse Materialien mit Poren von weniger als 1 Nanometer (wie in Zeolith) bzw. größer als 1 Nanometer (wie in MOFs) identifizieren.
Was ist Zeolith?
Zeolith ist ein mikroporöses Alumosilikat-Mineral. Es ist hauptsächlich als Katalysator nützlich. Im kommerziellen Maßstab ist es als Adsorbens brauchbar. Dieser Begriff wurde 1756 durch die Forschungen des schwedischen Mineralogen Axel Fredrik Cronstedt berühmt. Er beobachtete die Erzeugung großer Dampfmengen aus Wasser (das durch Adsorption im Inneren des Materials entsteht) beim schnellen Erhitzen eines bestimmten Stilbit enth altenden Materials. Aufgrund dieser Beobachtung nannte dieser Wissenschaftler dieses Material Zeolith, was die griechische Bedeutung „zeo“=„sieden“und „lithos“=„Stein“hat.
Abbildung 01: Thomsonit – eine Form des Zeolith-Minerals
Zeolithstruktur
Zeolith hat eine poröse Struktur, die sich mit einer Vielzahl von Kationen verbinden kann, einschließlich Na+, K+, Ca2+ und Mg2+. Dies sind positiv geladene Ionen, die lose geh alten werden können. Daher können diese Ionen beim Kontakt mit einer Lösung leicht gegen andere Ionen ausgetauscht werden. Zu den mineralischen Mitgliedern der Zeolithgruppe gehören Analcim, Chabazit, Klinoptilolith, Stilbit usw.
Abbildung 02: Mikroskopische Struktur von Zeolith
Wenn man die Eigenschaften von Zeolith betrachtet, können die natürlich vorkommenden Formen mit alkalischem Grundwasser reagieren. Darüber hinaus können diese Materialien in Umgebungen nach der Abscheidung über einen langen Zeitraum kristallisieren. Außerdem kommen die natürlichen Zeolithformen selten in reinem Zustand vor. Sie sind normalerweise mit anderen Mineralien, Metallen, Quarz usw. verunreinigt.
Was ist MOF?
Metallorganische Gerüste 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 können eine Kombination aus starren anorganischen Gruppen wie Metallionen oder Metallclustern zusammen mit flexiblen organischen Linker-Liganden verwenden. Diese Verwendung von sowohl starren als auch flexiblen Gruppen kann es den MOFs ermöglichen, über große Entfernungen abstimmbare Poren zu erh alten, die sich mit einer Vielzahl von Molekülen assoziieren können. Dieses Material kann getunt werden, was es ihnen ermöglicht, selektiv für die Art von Molekülen zu sein, 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 in einer bestimmten Weise angeordnet sind, die die Poren bilden. Die Struktur von MOFs tritt als Koordinationsnetzwerk anorganischer Knoten auf. Diese Knoten neigen dazu, die Ecken dieser Poren zu bilden, was geometrische Stabilität zusammen mit struktureller Regelmäßigkeit bereitstellt. Darüber hinaus sorgen die organischen Linker, die die Knoten miteinander verbinden, für synthetische Vielseitigkeit und modulare Funktionalität. Darüber hinaus können wir sehen, dass sich dieselbe Struktur in der 3D-Struktur von MOFs wiederholt.
Was ist der Unterschied zwischen Zeolith und MOF?
Obwohl Zeolith viele Jahre lang die Option als poröses Material war, hat die Entwicklung anderer Materialien wie metallorganischer Gerüste (MOF) und kovalenter organischer Gerüste (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 Trägerstrukturen für die Katalyse ist oder selbst als Katalysator fungieren kann. Darüber hinaus sind die Poren in Zeolith kleiner als 1 Nanometer, während die Poren in MOF größer als 1 Nanometer sind.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Zeolith und MOF tabellarisch zusammen.
Zusammenfassung – Zeolith vs. MOF
Wir können Zeolith und metallorganische Gerüste oder MOFs als zwei übliche poröse Materialien mit Poren von weniger als 1 Nanometer (wie in Zeolith) bzw. größer als 1 Nanometer (wie in MOFs) identifizieren. Der Hauptunterschied zwischen Zeolith und MOF besteht darin, dass Zeolith hauptsächlich als Katalysator nützlich ist, während MOF ideal für Trägerstrukturen für die Katalyse ist oder selbst als Katalysator fungieren kann.
