Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng zeolite at MOF ay ang zeolite ay pangunahing kapaki-pakinabang bilang isang catalyst, samantalang ang MOF ay perpekto para sa mga istruktura ng suporta para sa catalysis o maaaring kumilos bilang isang catalyst.
Maaari naming tukuyin ang zeolite at metal organic frameworks o MOF bilang dalawang karaniwang porous na materyal na may mga pores na mas mababa sa 1 nanometer (tulad ng sa zeolite) o mas malaki sa 1 nanometer (tulad ng sa MOFs), ayon sa pagkakabanggit.
Ano ang Zeolite?
Ang Zeolite ay isang microporous aluminosilicate mineral. Ito ay pangunahing kapaki-pakinabang bilang isang katalista. Sa isang komersyal na sukat, ito ay kapaki-pakinabang bilang isang adsorbent. Ang terminong ito ay sumikat noong 1756 pagkatapos ng pananaliksik ng Swedish mineralogist na si Axel Fredrik Cronstedt. Naobserbahan niya ang paggawa ng malalaking halaga ng singaw mula sa tubig (na nangyayari sa loob ng materyal sa pamamagitan ng adsorption) sa mabilis na pag-init ng isang partikular na materyal na naglalaman ng stilbite. Depende sa obserbasyon na ito, pinangalanan ng scientist na ito ang materyal na zeolite, na may kahulugang Griyego, “zeo”=”to boil”, at “lithos”=”stone”.
Figure 01: Thomsonite – isang Form ng Zeolite Mineral
Zeolite Structure
May porous na istraktura sa zeolite na maaaring iugnay sa iba't ibang uri ng mga cation, kabilang ang Na+, K+, Ca2+ at Mg2+. Ang mga ito ay mga ions na may positibong charge na maaaring maluwag na hawakan. Samakatuwid, ang mga ion na ito ay madaling mapapalitan ng iba pang mga ion kapag nakipag-ugnayan sa isang solusyon. Kabilang sa mga miyembro ng mineral sa pangkat ng zeolite ang analcime, chabazite, clinoptilolite, stilbite, atbp.
Figure 02: Microscopic Structure ng Zeolite
Kapag isinasaalang-alang ang mga katangian ng zeolite, ang mga natural na anyo ay maaaring tumugon sa alkaline na tubig sa lupa. Bukod dito, ang mga materyales na ito ay maaaring ma-kristal sa mga post-depositional na kapaligiran sa loob ng mahabang panahon. Higit pa rito, ang mga likas na anyo ng zeolite ay bihirang mangyari sa dalisay na estado. Karaniwang kontaminado ang mga ito ng iba pang mineral, metal, quartz, atbp.
Ano ang MOF?
Ang Metal-organic frameworks o MOFs ay hybrid porous na materyales na binubuo ng parehong organic at inorganic na grupo. Maaari naming obserbahan ang istraktura ng mga materyales na ito bilang mala-kristal at 3D sa kalikasan, at maaari itong gumamit ng isang kumbinasyon ng mga matibay na inorganic na grupo tulad ng mga metal ions o metallic na kumpol kasama ang nababaluktot na mga organikong linker ligand. Ang paggamit na ito ng parehong mahigpit at nababaluktot na mga grupo ay maaaring magbigay-daan sa mga MOF na makakuha ng mahabang hanay na tunable pores, na maaaring iugnay sa isang malawak na hanay ng mga molekula. Ang materyal na ito ay maaaring sumailalim sa tunning, na nagpapahintulot sa kanila na maging mapili para sa uri ng mga molekula na maaaring pumasok sa kanilang mga pores.
Mof Structure
Kapag isasaalang-alang ang istraktura ng MOFs nang malapitan, maaari nating obserbahan ang mga inorganic at organic na grupo ay nakaayos sa isang partikular na paraan sa paggawa ng mga pores. Ang istruktura ng mga MOF ay nangyayari bilang isang network ng koordinasyon ng mga inorganic na node. Ang mga node na ito ay may posibilidad na bumubuo sa mga sulok ng mga pores na ito na nagbibigay, geometrical na katatagan kasama ang kaayusan ng istruktura. Bukod dito, ang mga organikong linker na nagkokonekta sa mga node nang magkasama ay nagbibigay ng synthetic versatility at modular functionality. Higit pa rito, makikita natin na paulit-ulit ang parehong istraktura sa 3D na istraktura ng mga MOF.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Zeolite at MOF?
Bagaman ang zeolite ay ang opsyon bilang isang porous na materyal sa loob ng maraming taon, ang pagbuo ng iba pang mga materyales tulad ng metal-organic frameworks (MOF) at covalent organic frameworks (COF) ay hinamon ang paggamit nito sa kasalukuyan. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng zeolite at MOF ay ang zeolite ay pangunahing kapaki-pakinabang bilang isang catalyst samantalang ang MOF ay perpekto para sa mga istruktura ng suporta para sa catalysis, o maaari silang kumilos bilang mga catalyst mismo. Bukod dito, ang mga pores sa zeolite ay mas mababa sa 1 nanometer, samantalang ang mga pores sa MOF ay mas malaki sa 1 nanometer.
Ang sumusunod na infographic ay nagbubuod ng pagkakaiba sa pagitan ng zeolite at MOF sa tabular form.
Buod – Zeolite vs MOF
Maaari nating tukuyin ang zeolite at metal organic frameworks o MOF bilang dalawang karaniwang porous na materyal na may mga pores na mas mababa sa 1 nanometer (tulad ng sa zeolite) o mas malaki sa 1 nanometer (tulad ng sa MOFs), ayon sa pagkakabanggit. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng zeolite at MOF ay ang zeolite ay pangunahing kapaki-pakinabang bilang isang catalyst samantalang ang MOF ay perpekto para sa mga istruktura ng suporta para sa catalysis o maaari silang kumilos bilang mga catalyst mismo.
