Diferencia entre zeolita y MOF

3 de junio de 2021 Escrito por Madu

Que Diferencia clave entre zeolita y MOF es que la zeolita es principalmente útil como catalizador, mientras que el MOF es ideal para estructuras de soporte para la catálisis o puede actuar como catalizador.

Podemos identificar estructuras de zeolita y organometálicas, o MOF, como dos materiales porosos comunes con poros menores de 1 nanómetro (como en la zeolita) y mayores de 1 nanómetro (como en los MOF), respectivamente.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es la zeolita?
3. ¿Qué es MOF?
4. Zeolita y MOF en forma tabular
5. Resumen - Zeolita vs. MOF

¿Qué es la zeolita?

La zeolita es un mineral de aluminosilicato microporoso. Es principalmente útil como catalizador. A escala comercial, es útil como adsorbente. Este término se hizo famoso en 1756 a través de la investigación del mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt. Observó la generación de grandes cantidades de vapor de agua (producidas por adsorción dentro del material) al calentar rápidamente cierto material que contiene estilbita. Con base en esta observación, este científico denominó a este material zeolita, que en griego significa "zeo" = "cocer" y "lithos" = "piedra".

Figura 01: Thomsonita - una forma de mineral de zeolita

estructura de zeolita

La zeolita tiene una estructura porosa que puede combinarse con una variedad de cationes, incluidos Na+, K+, Ca2+ y Mg2+. Estos son iones cargados positivamente que pueden mantenerse sueltos. Por lo tanto, estos iones pueden intercambiarse fácilmente por otros iones al entrar en contacto con una solución. Los miembros minerales del grupo de las zeolitas incluyen analcima, chabazita, clinoptilolita, estilbita, etc.

Figura 02: Estructura microscópica de zeolita.

En cuanto a las propiedades de la zeolita, las formas naturales pueden reaccionar con el agua subterránea alcalina. Además, estos materiales pueden cristalizar en entornos posteriores a la deposición durante un largo período de tiempo. Además, las formas naturales de zeolita rara vez se encuentran en estado puro. Suelen estar contaminados con otros minerales, metales, cuarzo, etc.

¿Qué es MOF?

Los marcos metal-orgánicos, o MOF, son materiales porosos híbridos compuestos de grupos orgánicos e inorgánicos. Podemos observar la estructura de estos materiales como cristalinos y de naturaleza 3D y pueden usar una combinación de grupos inorgánicos rígidos como iones metálicos o grupos metálicos junto con ligandos enlazadores orgánicos flexibles. Este uso de grupos rígidos y flexibles puede permitir que los MOF tengan poros sintonizables de larga distancia que pueden asociarse con una variedad de moléculas. Este material puede someterse a un ajuste, lo que les permite ser selectivos sobre el tipo de moléculas que pueden entrar en sus poros.

estructura MOF

Si observamos de cerca la estructura de los MOF, podemos observar que los grupos inorgánicos y orgánicos están dispuestos de una manera específica que forman los poros. La estructura de los MOF aparece como una red de coordinación de nodos inorgánicos. Estos nodos tienden a formar las esquinas de estos poros, proporcionando estabilidad geométrica junto con regularidad estructural. Además, los enlazadores orgánicos que conectan los nodos entre sí proporcionan versatilidad sintética y funcionalidad modular. Además, podemos ver que la misma estructura se repite en la estructura 3D de los MOF.

¿Cuál es la diferencia entre Zeolita y MOF?

Aunque la zeolita fue la opción como material poroso durante muchos años, el desarrollo de otros materiales, como las estructuras metálicas orgánicas (MOF) y las estructuras orgánicas covalentes (COF), actualmente ha desafiado su uso. La diferencia clave entre la zeolita y el MOF es que la zeolita es principalmente útil como catalizador, mientras que el MOF es ideal para estructuras de soporte para la catálisis o puede actuar como un catalizador en sí mismo. Además, los poros en la zeolita son más pequeños que 1 nanómetro, mientras que los poros en MOF son más grandes que 1 nanómetro.

La siguiente infografía tabula la diferencia entre zeolita y MOF.

Resumen - Zeolita vs. MOF

Podemos identificar estructuras de zeolita y organometálicas, o MOF, como dos materiales porosos comunes con poros menores de 1 nanómetro (como en la zeolita) y mayores de 1 nanómetro (como en los MOF), respectivamente. La diferencia clave entre la zeolita y el MOF es que la zeolita es principalmente útil como catalizador, mientras que el MOF es ideal para estructuras de soporte para la catálisis o puede actuar como un catalizador en sí mismo.

Relación:

1. Critchley, Liam. "Una guía para la diferencia entre MOF (estructuras metal-orgánicas) y COF (estructuras orgánicas covalentes)". AZoNano.com16 de noviembre de 2018.

Imagen de cortesía:

1. "Thomsonita-61017" por Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC-BY-SA-3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Estructura de zeolita como colección de tetraedros" Por François-Xavier Coudert - Trabajo propio (CC BY 4.0) a través de Commons Wikimedia