La principale différence entre la zéolite et le MOF est que la zéolite est principalement utile comme catalyseur, tandis que le MOF est idéal pour les structures de support pour la catalyse ou peut agir comme catalyseur.
Nous pouvons identifier la zéolite et les cadres organométalliques ou MOF comme deux matériaux poreux communs ayant des pores inférieurs à 1 nanomètre (comme dans la zéolite) ou supérieurs à 1 nanomètre (comme dans les MOF), respectivement.
Qu'est-ce que la zéolite ?
Zeolite est un minéral d'aluminosilicate microporeux. Il est principalement utile comme catalyseur. À l'échelle commerciale, il est utile comme adsorbant. Ce terme est devenu célèbre en 1756 après les recherches du minéralogiste suédois Axel Fredrik Cronstedt. Il a observé la production de grandes quantités de vapeur d'eau (qui se produit à l'intérieur du matériau par adsorption) lors du chauffage rapide d'un matériau particulier contenant de la stilbite. En fonction de cette observation, ce scientifique a nommé ce matériau zéolithe, qui a le sens grec, "zeo"="bouillir", et "lithos"="pierre".
Figure 01: Thomsonite – une forme de minéral zéolite
Structure de zéolithe
Il existe une structure poreuse dans la zéolite qui peut s'associer à une grande variété de cations, notamment Na+, K+, Ca2+ et Mg2+. Ce sont des ions chargés positivement qui peuvent être tenus de manière lâche. Par conséquent, ces ions peuvent être facilement échangés contre d'autres ions au contact d'une solution. Les membres minéraux du groupe des zéolithes comprennent l'analcime, la chabazite, la clinoptilolite, la stilbite, etc.
Figure 02: Structure microscopique de la zéolite
Lorsque l'on considère les propriétés de la zéolite, les formes naturelles peuvent réagir avec les eaux souterraines alcalines. De plus, ces matériaux peuvent se cristalliser dans des environnements post-dépôt sur une longue période de temps. De plus, les formes zéolithiques naturelles se présentent rarement à l'état pur. Ils sont généralement contaminés par d'autres minéraux, métaux, quartz, etc.
Qu'est-ce que le MOF ?
Les structures métallo-organiques ou MOF sont des matériaux poreux hybrides constitués à la fois de groupes organiques et inorganiques. Nous pouvons observer la structure de ces matériaux comme étant de nature cristalline et 3D, et il peut utiliser une combinaison de groupes inorganiques rigides tels que des ions métalliques ou des amas métalliques avec des ligands de liaison organiques flexibles. Cette utilisation de groupes rigides et flexibles peut permettre aux MOF d'obtenir des pores accordables à longue portée, qui peuvent s'associer à une large gamme de molécules. Ce matériau peut subir un réglage, ce qui lui permet d'être sélectif pour le type de molécules pouvant pénétrer dans ses pores.
Structure MOF
Lorsque nous examinons de près la structure des MOF, nous pouvons observer que les groupes inorganiques et organiques sont disposés de manière spécifique pour former les pores. La structure des MOF se présente comme un réseau de coordination de nœuds inorganiques. Ces nœuds ont tendance à former les coins de ces pores offrant une stabilité géométrique ainsi qu'une régularité structurelle. De plus, les lieurs organiques qui relient les nœuds offrent une polyvalence synthétique et une fonctionnalité modulaire. De plus, nous pouvons voir que la même structure est répétée dans la structure 3D des MOF.
Quelle est la différence entre la zéolite et le MOF ?
Bien que la zéolite ait été l'option en tant que matériau poreux pendant de nombreuses années, le développement d'autres matériaux tels que les cadres métallo-organiques (MOF) et les cadres organiques covalents (COF) a remis en question son utilisation à l'heure actuelle.le différence clé entre la zéolite et le MOF est que la zéolite est principalement utile comme catalyseur alors que le MOF est idéal pour les structures de support pour la catalyse, ou ils peuvent eux-mêmes agir comme catalyseurs. De plus, les pores de la zéolite sont inférieurs à 1 nanomètre, alors que les pores du MOF sont supérieurs à 1 nanomètre.
L'infographie suivante résume la différence entre la zéolite et le MOF sous forme de tableau.
Résumé - Zéolite vs MOF
Nous pouvons identifier les cadres de zéolite et de métal organique ou MOF comme deux matériaux poreux communs ayant des pores inférieurs à 1 nanomètre (comme dans la zéolite) ou supérieurs à 1 nanomètre (comme dans les MOF), respectivement. le différence clé entre la zéolite et le MOF est que la zéolite est principalement utile comme catalyseur alors que le MOF est idéal pour les structures de support pour la catalyse ou ils peuvent eux-mêmes agir comme catalyseurs.
