जियोलाइट और एमओएफ के बीच मुख्य अंतर यह है कि जिओलाइट मुख्य रूप से उत्प्रेरक के रूप में उपयोगी है, जबकि एमओएफ उत्प्रेरण के लिए समर्थन संरचनाओं के लिए आदर्श है या उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकता है।
हम जिओलाइट और धातु कार्बनिक ढांचे या एमओएफ की पहचान दो सामान्य झरझरा सामग्री के रूप में कर सकते हैं जिनमें छिद्र क्रमशः 1 नैनोमीटर से कम (जियोलाइट में) या 1 नैनोमीटर (एमओएफ में) से बड़े होते हैं।
जिओलाइट क्या है?
जिओलाइट एक माइक्रोपोरस एल्युमिनोसिलिकेट मिनरल है। यह मुख्य रूप से उत्प्रेरक के रूप में उपयोगी है। व्यावसायिक स्तर पर, यह एक अधिशोषक के रूप में उपयोगी है। यह शब्द 1756 में स्वीडिश खनिज विज्ञानी एक्सल फ्रेड्रिक क्रोनस्टेड के शोध के बाद प्रसिद्धि में आया।उन्होंने स्टिलबाइट युक्त एक विशेष सामग्री के तेजी से गर्म होने पर पानी से बड़ी मात्रा में भाप का उत्पादन देखा (जो सोखना के माध्यम से सामग्री के अंदर होता है)। इस अवलोकन के आधार पर, इस वैज्ञानिक ने इस सामग्री का नाम जिओलाइट रखा, जिसका ग्रीक अर्थ है, "ज़ीओ"="उबालना", और "लिथोस"="स्टोन"।
चित्र 01: थॉमसोनाइट - जिओलाइट खनिज का एक रूप
जिओलाइट संरचना
जियोलाइट में एक छिद्रपूर्ण संरचना होती है जो Na+, K+, Ca2+ और Mg2+ सहित कई प्रकार के धनायनों के साथ जुड़ सकती है। ये सकारात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं जिन्हें शिथिल रखा जा सकता है। इसलिए, समाधान के संपर्क में आने पर इन आयनों को अन्य आयनों के लिए आसानी से बदला जा सकता है। जिओलाइट समूह में खनिज सदस्यों में एनलसीम, चबाज़ाइट, क्लिनोप्टिलोलाइट, स्टिलबाइट, आदि शामिल हैं।
चित्र 02: जिओलाइट की सूक्ष्म संरचना
जियोलाइट के गुणों पर विचार करते समय, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रूप क्षारीय भूजल के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। इसके अलावा, इन सामग्रियों को एक बड़ी अवधि में पोस्ट-डिपोजिशनल वातावरण में क्रिस्टलीकृत किया जा सकता है। इसके अलावा, प्राकृतिक जिओलाइट रूप शायद ही कभी शुद्ध अवस्था में पाए जाते हैं। वे आम तौर पर अन्य खनिजों, धातुओं, क्वार्ट्ज, आदि से दूषित होते हैं।
एमओएफ क्या है?
धातु-जैविक ढांचे या एमओएफ कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों समूहों से युक्त संकर झरझरा सामग्री हैं। हम इन सामग्रियों की संरचना को क्रिस्टलीय और प्रकृति में 3D के रूप में देख सकते हैं, और यह लचीले कार्बनिक लिंकर लिगैंड के साथ कठोर अकार्बनिक समूहों जैसे धातु आयनों या धातु समूहों के संयोजन का उपयोग कर सकता है। कठोर और लचीले दोनों समूहों का यह उपयोग एमओएफ को लंबी दूरी के ट्यून करने योग्य छिद्र प्राप्त करने में सक्षम कर सकता है, जो अणुओं की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ जुड़ सकता है।यह सामग्री ट्यूनिंग से गुजर सकती है, जो उन्हें अणुओं के प्रकार के लिए चयनात्मक होने की अनुमति देती है जो उनके छिद्रों में प्रवेश कर सकते हैं।
एमओएफ संरचना
एमओएफ की संरचना पर बारीकी से विचार करते समय, हम देख सकते हैं कि अकार्बनिक और कार्बनिक समूह छिद्रों को बनाने के लिए एक विशिष्ट तरीके से व्यवस्थित होते हैं। एमओएफ की संरचना अकार्बनिक नोड्स के समन्वय नेटवर्क के रूप में होती है। ये नोड्स संरचनात्मक नियमितता के साथ-साथ ज्यामितीय स्थिरता प्रदान करने वाले इन छिद्रों के कोनों का निर्माण करते हैं। इसके अलावा, नोड्स को एक साथ जोड़ने वाले कार्बनिक लिंकर्स सिंथेटिक बहुमुखी प्रतिभा और मॉड्यूलर कार्यक्षमता प्रदान करते हैं। इसके अलावा, हम देख सकते हैं कि एमओएफ की 3डी संरचना में समान संरचना दोहराई जाती है।
जिओलाइट और एमओएफ में क्या अंतर है?
यद्यपि जिओलाइट कई वर्षों तक झरझरा सामग्री के रूप में विकल्प था, अन्य सामग्रियों जैसे धातु-कार्बनिक ढांचे (एमओएफ) और सहसंयोजक कार्बनिक ढांचे (सीओएफ) के विकास ने वर्तमान में इसके उपयोग को चुनौती दी है।जिओलाइट और एमओएफ के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि जिओलाइट मुख्य रूप से उत्प्रेरक के रूप में उपयोगी है जबकि एमओएफ कटैलिसीस के लिए समर्थन संरचनाओं के लिए आदर्श है, या वे स्वयं उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकते हैं। इसके अलावा, जिओलाइट में छिद्र 1 नैनोमीटर से कम होते हैं, जबकि MOF में छिद्र 1 नैनोमीटर से बड़े होते हैं।
निम्नलिखित इन्फोग्राफिक जिओलाइट और एमओएफ के बीच अंतर को सारणीबद्ध रूप में सारांशित करता है।
सारांश – जिओलाइट बनाम एमओएफ
हम जिओलाइट और धातु कार्बनिक ढांचे या एमओएफ की पहचान दो सामान्य झरझरा सामग्री के रूप में कर सकते हैं, जिसमें छिद्र क्रमशः 1 नैनोमीटर से कम (जियोलाइट में) या 1 नैनोमीटर (एमओएफ में) से बड़े होते हैं। जिओलाइट और एमओएफ के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि जिओलाइट मुख्य रूप से उत्प्रेरक के रूप में उपयोगी है जबकि एमओएफ कटैलिसीस के लिए समर्थन संरचनाओं के लिए आदर्श है या वे स्वयं उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकते हैं।
