MOF-სა და COF-ს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ MOF შეიცავს ლითონის ატომებს ან კლასტერებს, როგორც კვანძებს ორგანული დამაკავშირებლებით, ხოლო COF შეიცავს არამეტალურ კვანძებს.
ტერმინი MOF ნიშნავს Metal Organic Framework, ხოლო ტერმინი COF ნიშნავს კოვალენტურ ორგანულ ჩარჩოს.
რა არის MOF?
MOF ან ლითონის ორგანული ჩარჩოები არის მეტალის იონების ან კლასტერების შემცველი ნაერთები, რომლებიც კოორდინირებულია ორგანულ ლიგანდებთან, რომლებიც ქმნიან 1D, 2D ან 3D სტრუქტურებს. ეს ნაერთები მიეკუთვნება საკოორდინაციო პოლიმერების ქვეკლასს, მათი განსაკუთრებული მახასიათებლის გამო, რომ ხშირად ფოროვანია. MOF-ებში, ორგანულ ლიგანდებს ზოგჯერ უწოდებენ "სტრუტს" ან "მაკავშირებელს".
სურათი 01: თესლის ელექტრონული მიკროსკოპის სურათი MOF კრისტალების შიგნით
ფორმალურად, ჩვენ შეგვიძლია დავასახელოთ მეტალ-ორგანული ჩარჩო, როგორც საკოორდინაციო ქსელი, რომელსაც აქვს ორგანული ლიგანდები პოტენციური სიცარიელებით. ამ ტიპის საკოორდინაციო ქსელს შეუძლია გაიაროს საკოორდინაციო ნაერთი, რომელიც ვრცელდება საკოორდინაციო ერთეულების განმეორებით. ეს გაფართოება ხდება ერთ განზომილებაში, მაგრამ ორ ან მეტ ჯაჭვის სტრუქტურას, მარყუჟს ან სპირალურ სტრუქტურას შორის ჯვარედინი კავშირით, რაც იწვევს MOF-ის გაფართოებას ორ ან სამ განზომილებაში.
ზოგჯერ MOF-ებში ფორები სტაბილურია გამხსნელის ელიმინაციის დროს. აქედან გამომდინარე, ჩვენ შეგვიძლია შევავსოთ ეს სივრცე სხვა ნაერთით. ეს მახასიათებელი ხდის MOF-ებს აირების შესანახად, მათ შორის წყალბადისა და ნახშირორჟანგის გაზის შესანახად.გარდა ამისა, MOF-ები მნიშვნელოვანია გაზის გაწმენდაში, გაზის გამოყოფაში, წყლის რემედიაციაში, კატალიზში და როგორც სუპერკონდენსატორები.
რა არის COF?
COF ან კოვალენტური ორგანული ჩარჩოები არის ნაერთები, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან 2D ან 3D სტრუქტურები, მათ შორის კოვალენტური ბმები ორგანულ ერთეულებს შორის. ეს ნაერთები წარმოიქმნება ორგანულ წინამორბედებს შორის რეაქციის შედეგად და რეაქცია იძლევა ძლიერ კოვალენტურ ბმებს, რომლებიც ქმნიან ფოროვან, სტაბილურ და კრისტალურ მასალებს. ეს ფოროვანი კრისტალური სტრუქტურები ჩვეულებრივ შეიცავს მეორად შენობის ერთეულ(ებ)ს, რომლებიც შეიძლება შეიკრიბონ პერიოდული და ფოროვანი ჩარჩოს შესაქმნელად. ამ ფორმირებაში, უსასრულო რაოდენობის ჩარჩოები წარმოიქმნება სხვადასხვა მეორადი შენობის ერთეულების კომბინაციების მეშვეობით, რაც იწვევს მასალის უნიკალურ თვისებებს. ეს უნიკალური თვისებები ნაერთს მნიშვნელოვანს ხდის გამოყოფის, შენახვისა და ჰეტეროგენული კატალიზის დროს.
სურათი 02: სხვადასხვა მეორადი შენობის ერთეულები
კოვალენტური ორგანული ჩარჩოების სინთეზი ხდება ბორის კონდენსაციის რეაქციის გამოყენებით, სადაც ბორის მჟავებს შორის ხდება მოლეკულური დეჰიდრატაციის რეაქცია. კიდევ ერთი მეთოდი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ სინთეზისთვის, არის ტრიაზინზე დაფუძნებული ტრიმერიზაცია.
რა განსხვავებაა MOF-სა და COF-ს შორის?
ტერმინი MOF ნიშნავს Metal Organic Framework, ხოლო ტერმინი COF ნიშნავს კოვალენტურ ორგანულ ჩარჩოს. მთავარი განსხვავება MOF-სა და COF-ს შორის არის ის, რომ MOF შეიცავს ლითონის ატომებს ან კლასტერებს, როგორც კვანძებს ორგანული დამაკავშირებლებით, ხოლო COF შეიცავს არამეტალურ კვანძებს. უფრო მეტიც, MOF შეიძლება არსებობდეს 1D, 2D ან 3D სტრუქტურებში, ხოლო COF გვხვდება 2D და 3D სტრუქტურებში. გარდა ამისა, MOF-ები მნიშვნელოვანია გაზის გაწმენდაში, გაზის გამოყოფაში, წყლის რემედიაციაში, კატალიზში და სასარგებლოა როგორც სუპერკონდენსატორები, ხოლო COF-ები სასარგებლოა გაზის შესანახად და განცალკევებაში, რომელიც მოიცავს წყალბადის შენახვას და მეთანს, ლუმინესცენციისთვის, ნახშირბადის დაჭერისთვის, კატალიზისთვის და ა.შ.
შემდეგი ცხრილი უფრო დეტალურად წარმოგიდგენთ განსხვავებას MOF-სა და COF-ს შორის.
შეჯამება – MOF vs COF
MOF ნიშნავს Metal Organic Framework-ს, ხოლო COF ნიშნავს Covalent Organic Framework-ს. მთავარი განსხვავება MOF-სა და COF-ს შორის არის ის, რომ MOF შეიცავს ლითონის ატომებს ან კლასტერებს, როგორც კვანძებს ორგანული დამაკავშირებლებით, ხოლო COF შეიცავს არამეტალურ კვანძებს.
