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 catalizador.
Podemos identificar la zeolita y las estructuras orgánicas metálicas o MOF como dos materiales porosos comunes que tienen poros de menos de 1 nanómetro (como en la zeolita) o de más de 1 nanómetro (como en los MOF), respectivamente.
¿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 después de la investigación del mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt. Observó la producción de grandes cantidades de vapor a partir del agua (que ocurre dentro del material a través de la adsorción) al calentar rápidamente un material particular que contiene estilbita. En función de esta observación, este científico denominó a este material zeolita, que tiene el significado griego, “zeo”=“hervir”, y “lithos”=“piedra”.
Figura 01: Thomsonita: una forma de mineral de zeolita
Estructura de zeolita
Hay una estructura porosa en la zeolita que puede asociarse con una amplia variedad de cationes, incluidos Na+, K+, Ca2+ y Mg2+. Estos son iones cargados positivamente que se pueden retener libremente. 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 la zeolita
Al considerar las propiedades de la zeolita, las formas naturales pueden reaccionar con el agua subterránea alcalina. Además, estos materiales pueden cristalizarse 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 orgánicos metálicos o MOF son materiales porosos híbridos que consisten en grupos orgánicos e inorgánicos. Podemos observar la estructura de estos materiales como de naturaleza cristalina y 3D, y puede utilizar 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 obtengan poros sintonizables de largo alcance, que pueden asociarse con una amplia gama de moléculas. Este material puede someterse a sintonización, lo que les permite ser selectivos para el tipo de moléculas que pueden entrar en sus poros.
Estructura MOF
Al considerar de cerca la estructura de los MOF, podemos observar que los grupos inorgánicos y orgánicos están dispuestos de una manera específica formando los poros. La estructura de los MOF se presenta 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 organometálicas (MOF) y las estructuras orgánicas covalentes (COF) ha desafiado su uso en la actualidad. 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 pueden actuar como catalizadores. Además, los poros en la zeolita tienen menos de 1 nanómetro, mientras que los poros en MOF son más grandes que 1 nanómetro.
La siguiente infografía resume la diferencia entre zeolita y MOF en forma tabular.
Resumen: zeolita frente a MOF
Podemos identificar estructuras orgánicas de metal o zeolita o MOF como dos materiales porosos comunes que tienen poros de menos de 1 nanómetro (como en la zeolita) o 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 pueden actuar como catalizadores por sí mismos.
