Kluczowa różnica między MOF i COF polega na tym, że MOF zawiera atomy metali lub klastry jako węzły z organicznymi linkerami, podczas gdy COF zawiera węzły niemetalowe.
Termin MOF oznacza metaloorganiczne ramy, a COF oznacza kowalencyjne organiczne struktury.
Co to jest MOF?
MOF lub szkielety metaloorganiczne to związki zawierające jony metali lub klastry, które są skoordynowane z ligandami organicznymi tworzącymi struktury 1D, 2D lub 3D. Związki te należą do podklasy polimerów koordynacyjnych ze względu na ich szczególną cechę polegającą na tym, że są często porowate. W MOF ligandy organiczne są czasami nazywane „rozpórkami” lub „łącznikami”.
Rysunek 01: Obraz nasion z mikroskopu elektronowego wewnątrz kryształów MOF
Formalnie możemy nazwać szkielet metaloorganiczny jako sieć koordynacyjną zawierającą organiczne ligandy z potencjalnymi pustkami. Ten rodzaj sieci koordynacyjnej może podlegać związkom koordynacyjnym rozciągającym się poprzez powtarzanie jednostek koordynacyjnych. To rozszerzenie występuje w jednym wymiarze, ale z sieciowaniem między dwiema lub więcej strukturami łańcuchowymi, pętlami lub strukturami spiralnymi, co powoduje rozszerzenie MOF w dwóch lub trzech wymiarach.
Czasami pory w MOF są stabilne podczas eliminacji rozpuszczalnika. Dlatego możemy wypełnić tę przestrzeń innym związkiem. Ta cecha sprawia, że MOF są przydatne do przechowywania gazów, w tym gazowego wodoru i dwutlenku węgla. Ponadto MOF są ważne w oczyszczaniu gazu, separacji gazu, remediacji wody, katalizie i jako superkondensatory.
Co to jest COF?
COF lub kowalencyjne struktury organiczne to związki, które mogą tworzyć struktury 2D lub 3D, w tym wiązania kowalencyjne między jednostkami organicznymi. Związki te powstają w wyniku reakcji między prekursorami organicznymi, a reakcja daje silne wiązania kowalencyjne, tworząc porowate, stabilne i krystaliczne materiały. Te porowate struktury krystaliczne zwykle zawierają drugorzędowe jednostki budujące, które mogą się łączyć, tworząc okresowe i porowate ramy. W tej formacji powstaje nieskończona liczba konstrukcji szkieletowych poprzez różne kombinacje drugorzędnych jednostek budowlanych, co prowadzi do wyjątkowych właściwości materiału. Te unikalne właściwości sprawiają, że związek jest ważny w separacji, przechowywaniu i katalizie heterogenicznej.
Rysunek 02: Różne jednostki budynku drugorzędnego
Synteza kowalencyjnych struktur organicznych odbywa się za pomocą reakcji kondensacji boru, w której między kwasami boronowymi zachodzi reakcja odwodnienia molekularnego. Inną metodą, którą można zastosować do tej syntezy, jest trimeryzacja oparta na triazynie.
Jaka jest różnica między MOF a COF?
Termin MOF oznacza metaloorganiczne ramy, a COF oznacza kowalencyjne organiczne ramy. Kluczowa różnica między MOF i COF polega na tym, że MOF zawiera atomy metali lub klastry jako węzły z organicznymi linkerami, podczas gdy COF zawiera węzły niemetaliczne. Ponadto MOF może istnieć w strukturach 1D, 2D lub 3D, podczas gdy COF występuje w strukturach 2D i 3D. Ponadto MOF są ważne w oczyszczaniu gazu, separacji gazu, remediacji wody, katalizie i są przydatne jako superkondensatory, podczas gdy COF są przydatne w przechowywaniu i separacji gazu, które obejmują magazynowanie wodoru i metanu, do luminescencji, wychwytywania węgla, katalizy itp.
Poniższa tabela przedstawia bardziej szczegółowo różnice między MOF i COF.
Podsumowanie – MOF vs COF
MOF oznacza Metal Organic Framework, podczas gdy COF oznacza Covalent Organic Framework. Kluczowa różnica między MOF i COF polega na tym, że MOF zawiera atomy metali lub klastry jako węzły z organicznymi linkerami, podczas gdy COF zawiera węzły niemetalowe.
