A principal diferença entre zeólita e MOF é que zeólita é útil principalmente como catalisador, enquanto MOF é ideal para estruturas de suporte para catálise ou pode atuar como catalisador.
Podemos identificar zeólita e estruturas orgânicas metálicas ou MOFs como dois materiais porosos comuns com poros menores que 1 nanômetro (como em zeólita) ou maiores que 1 nanômetro (como em MOFs), respectivamente.
O que é Zeólita?
Zeolite é um mineral de aluminossilicato microporoso. É principalmente útil como um catalisador. Em escala comercial, é útil como adsorvente. Este termo ficou famoso em 1756 após a pesquisa do mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt. Ele observou a produção de grandes quantidades de vapor a partir da água (que ocorre no interior do material por meio de adsorção) no aquecimento rápido de um determinado material contendo estilbita. Em função desta observação, este cientista denominou este material de zeólita, que tem o significado grego, “zeo”=”ferver” e “lithos”=”pedra”.
Figura 01: Thomsonita – uma forma de mineral zeólito
Estrutura Zeolita
Existe uma estrutura porosa na zeólita que pode se associar a uma grande variedade de cátions, incluindo Na+, K+, Ca2+ e Mg2+. Estes são íons carregados positivamente que podem ser mantidos frouxamente. Portanto, esses íons podem ser facilmente trocados por outros íons em contato com uma solução. Os membros minerais do grupo das zeólitas incluem analcima, chabazita, clinoptilolita, estilbita, etc.
Figura 02: Estrutura Microscópica da Zeólita
Ao considerar as propriedades da zeólita, as formas naturais podem reagir com águas subterrâneas alcalinas. Além disso, esses materiais podem cristalizar em ambientes pós-deposicionais por um longo período de tempo. Além disso, as formas naturais de zeólita raramente ocorrem no estado puro. Geralmente estão contaminados com outros minerais, metais, quartzo, etc.
O que é MOF?
As estruturas metal-orgânicas ou MOFs são materiais porosos híbridos que consistem em grupos orgânicos e inorgânicos. Podemos observar a estrutura desses materiais como cristalina e 3D na natureza, e pode utilizar uma combinação de grupos inorgânicos rígidos, como íons metálicos ou aglomerados metálicos, juntamente com ligantes orgânicos flexíveis. Esse uso de grupos rígidos e flexíveis pode permitir que os MOFs obtenham poros ajustáveis de longo alcance, que podem se associar a uma ampla gama de moléculas. Este material pode sofrer afinação, o que permite que sejam seletivos para o tipo de moléculas que podem entrar em seus poros.
Estrutura MOF
Ao considerar de perto a estrutura dos MOFs, podemos observar que os grupos inorgânicos e orgânicos estão dispostos de forma específica formando os poros. A estrutura dos MOFs ocorre como uma rede de coordenação de nós inorgânicos. Esses nós tendem a formar os cantos desses poros proporcionando estabilidade geométrica e regularidade estrutural. Além disso, os linkers orgânicos que conectam os nós fornecem versatilidade sintética e funcionalidade modular. Além disso, podemos ver que a mesma estrutura se repete na estrutura 3D dos MOFs.
Qual é a diferença entre Zeolite e MOF?
Embora a zeólita tenha sido a opção como material poroso por muitos anos, o desenvolvimento de outros materiais como estruturas metal-orgânicas (MOF) e estruturas orgânicas covalentes (COF) tem desafiado seu uso atualmente. A principal diferença entre o zeólito e o MOF é que o zeólito é útil principalmente como catalisador, enquanto o MOF é ideal para estruturas de suporte para catálise, ou eles podem atuar como catalisadores. Além disso, os poros em zeólita são menores que 1 nanômetro, enquanto os poros em MOF são maiores que 1 nanômetro.
O infográfico a seguir resume a diferença entre zeólita e MOF em forma de tabela.
Resumo – Zeólita vs MOF
Podemos identificar zeólita e estruturas metálicas orgânicas ou MOFs como dois materiais porosos comuns com poros menores que 1 nanômetro (como em zeólita) ou maiores que 1 nanômetro (como em MOFs), respectivamente. A principal diferença entre o zeólito e o MOF é que o zeólito é útil principalmente como catalisador, enquanto o MOF é ideal para estruturas de suporte para catálise ou podem atuar como catalisadores.
