الفرق الرئيسي بين الزيوليت و MOF هو أن الزيوليت مفيد بشكل أساسي كمحفز ، في حين أن الأطر العضوية المعدنية مثالية لهياكل الدعم للحفز أو يمكن أن تعمل كمحفز.
يمكننا تحديد الأطر العضوية المعدنية والزيوليت أو الأطر العضوية المعدنية على أنها مادتين مساميتين شائعتين بهما مسام أقل من 1 نانومتر (كما في الزيوليت) أو أكبر من نانومتر واحد (كما في الأطر العضوية المعدنية) ، على التوالي.
ما هو الزيولايت؟
الزيوليت هو معدن ألومينوسيليكات دقيق المسام. إنه مفيد بشكل أساسي كعامل مساعد. على نطاق تجاري ، هو مفيد كممتاز. اشتهر هذا المصطلح في عام 1756 بعد البحث الذي أجراه عالم المعادن السويدي أكسل فريدريك كرونستيدت.لاحظ إنتاج كميات كبيرة من البخار من الماء (الذي يحدث داخل المادة من خلال الامتزاز) عند التسخين السريع لمادة معينة تحتوي على مادة صلبة. بناءً على هذه الملاحظة ، أطلق هذا العالم على هذه المادة مادة الزيوليت ، والتي لها المعنى اليوناني ، "zeo"="to boil" ، و "lithos"="stone".
الشكل 01: طومسونايت - شكل من معدن الزيوليت
هيكل الزيوليت
هناك بنية مسامية في الزيوليت يمكنها الارتباط بمجموعة متنوعة من الكاتيونات ، بما في ذلك Na + و K + و Ca2 + و Mg2 +. هذه هي أيونات موجبة الشحنة يمكن الاحتفاظ بها بشكل فضفاض. لذلك ، يمكن استبدال هذه الأيونات بسهولة بأيونات أخرى عند ملامستها للمحلول. تشمل العناصر المعدنية في مجموعة الزيوليت analcime ، و chabazite ، و Clinoptilolite ، و stilbite ، وما إلى ذلك.
الشكل 02: التركيب المجهري للزيوليت
عند النظر في خصائص الزيوليت ، يمكن للأشكال التي تحدث بشكل طبيعي أن تتفاعل مع المياه الجوفية القلوية. علاوة على ذلك ، يمكن أن تتبلور هذه المواد في بيئات ما بعد الترسيب على مدى فترة زمنية طويلة. علاوة على ذلك ، نادرًا ما تحدث أشكال الزيوليت الطبيعي في الحالة النقية. عادة ما تكون ملوثة بمعادن أخرى ، معادن ، كوارتز ، إلخ.
ما هي وزارة المالية؟
الأطر المعدنية العضوية أو الأطر العضوية المعدنية عبارة عن مواد مسامية هجينة تتكون من مجموعات عضوية وغير عضوية. يمكننا ملاحظة بنية هذه المواد على أنها بلورية وثلاثية الأبعاد في الطبيعة ، ويمكنها الاستفادة من مجموعة من المجموعات غير العضوية الصلبة مثل الأيونات المعدنية أو المجموعات المعدنية جنبًا إلى جنب مع روابط الروابط العضوية المرنة. هذا الاستخدام لكل من المجموعات الصلبة والمرنة يمكن أن يمكّن الأطر العضوية المعدنية من الحصول على مسام قابلة للضبط بعيدة المدى ، والتي يمكن أن ترتبط بمجموعة واسعة من الجزيئات.يمكن أن تخضع هذه المادة لضبط ، مما يتيح لها أن تكون انتقائية لنوع الجزيئات التي يمكن أن تدخل في مسامها.
هيكل وزارة المالية
عند النظر في بنية الأطر العضوية المعدنية عن كثب ، يمكننا أن نلاحظ أن المجموعات العضوية وغير العضوية مرتبة بطريقة معينة في تكوين المسام. يحدث هيكل الأطر العضوية المعدنية كشبكة تنسيق للعقد غير العضوية. تميل هذه العقد إلى تشكيل زوايا هذه المسام ، مما يوفر ثباتًا هندسيًا جنبًا إلى جنب مع الانتظام الهيكلي. علاوة على ذلك ، توفر الروابط العضوية التي تربط العقد معًا تنوعًا تركيبيًا ووظائف معيارية. علاوة على ذلك ، يمكننا أن نرى نفس الهيكل يتكرر في الهيكل ثلاثي الأبعاد للأطر العضوية المعدنية.
ما هو الفرق بين الزيوليت و MOF؟
على الرغم من أن الزيوليت كان خيارًا كمواد مسامية لسنوات عديدة ، إلا أن تطوير مواد أخرى مثل الأطر المعدنية العضوية (MOF) والأطر العضوية التساهمية (COF) تحدى استخدامه في الوقت الحاضر.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الزيوليت و MOF في أن الزيوليت مفيد بشكل أساسي كمحفز بينما يعتبر MOF مثاليًا لهياكل الدعم للحفز ، أو يمكن أن يعمل كمحفزات بأنفسهم. علاوة على ذلك ، فإن المسام في الزيوليت أقل من 1 نانومتر ، في حين أن المسام في الأطر العضوية المعدنية أكبر من 1 نانومتر.
الرسم البياني التالي يلخص الفرق بين الزيوليت و MOF في شكل جدول.
ملخص - الزيوليت مقابل وزارة المالية
يمكننا تحديد الأطر العضوية المعدنية والزيوليت أو الأطر العضوية المعدنية كمواد مسامية شائعة بها مسام أقل من 1 نانومتر (كما في الزيوليت) أو أكبر من نانومتر واحد (كما في الأطر العضوية المعدنية) ، على التوالي. الفرق الرئيسي بين الزيوليت و MOF هو أن الزيوليت مفيد بشكل أساسي كمحفز بينما MOF مثالي للهياكل الداعمة للحفز أو يمكن أن يعملوا كمحفزات بأنفسهم.
