ההבדל העיקרי בין MOF ל-COF הוא ש-MOF מכיל אטומי מתכת או אשכולות כצמתים עם קישורים אורגניים, ואילו COF מכיל צמתים שאינם מתכת.
המונח MOF מייצג Metal Organic Framework, בעוד שהמונח COF מייצג Covalent Organic Framework.
מה זה MOF?
MOF או מסגרות אורגניות של מתכת הן תרכובות המכילות יוני מתכת או אשכולות המתואמים לליגנדים אורגניים היוצרים מבנים 1D, 2D או 3D. תרכובות אלו נכללות בתת-סיווג של פולימרי קואורדינציה בשל התכונה המיוחדת שלהן להיות לעתים קרובות נקבוביות. ב-MOFs, הליגנדים האורגניים נקראים לפעמים "תמוכות" או "מקשרים".
איור 01: תמונה של מיקרוסקופ אלקטרוני של הזרע בתוך גבישי MOF
פורמלית, אנו יכולים לכנות מסגרת מתכת-אורגנית כרשת תיאום בעלת ליגנדים אורגניים עם חללים פוטנציאליים. סוג זה של רשת תיאום יכולה לעבור תרכובת תיאום המשתרעת דרך חזרה על גופי תיאום. הרחבה זו מתרחשת במימד אחד אך עם הצלבה בין שני או יותר מבני שרשרת, לולאות או מבנים ספירליים, מה שגורם להארכת ה-MOF בשני או שלושה מימדים.
לפעמים הנקבוביות ב-MOFs יציבות במהלך סילוק הממס. לכן, נוכל למלא מחדש את החלל הזה במתחם אחר. תכונה זו הופכת MOFs שימושיים לאחסון גזים, כולל מימן וגז פחמן דו חמצני.יתר על כן, MOFs חשובים בטיהור גזים, הפרדת גזים, שיקום מים, קטליזה וכקבלי-על.
מה זה COF?
COF או מסגרות אורגניות קוולנטיות הן תרכובות שיכולות ליצור מבנים דו-ממדיים או תלת-ממדיים, כולל קשרים קוולנטיים בין ישויות אורגניות. תרכובות אלו נוצרות מהתגובה בין מבשרים אורגניים, והתגובה מעניקה קשרים קוולנטיים חזקים היוצרים חומרים נקבוביים, יציבים וגבישים. מבנים גבישיים נקבוביים אלה מכילים בדרך כלל יחידות בנייה משניות שיכולות להתכנס ליצירת מסגרת תקופתית ונקבוביות. במבנה זה נוצרות אינסוף מסגרות באמצעות שילובים שונים של יחידות בניין משניות, מה שמוביל לתכונות ייחודיות של החומר. תכונות ייחודיות אלו הופכות את התרכובת חשובה בהפרדות, אחסון וקטליזה הטרוגנית.
איור 02: יחידות בניין משניות שונות
הסינתזה של מסגרות אורגניות קוולנטיות נעשית באמצעות תגובת עיבוי בורון, שבה מתרחשת תגובת התייבשות מולקולרית בין חומצות בורון. שיטה נוספת שניתן להשתמש בה לסינתזה זו היא טרימריזציה מבוססת טריאזין.
מה ההבדל בין MOF ל-COF?
המונח MOF מייצג Metal Organic Framework, בעוד שהמונח COF מייצג Covalent Organic Framework. ההבדל העיקרי בין MOF ל-COF הוא ש-MOF מכיל אטומי מתכת או אשכולות כצמתים עם קישורים אורגניים, ואילו COF מכיל צמתים שאינם מתכת. יתר על כן, MOF יכול להתקיים במבנים דו-ממדיים, דו-ממדיים או תלת-ממדיים, בעוד ש-COF מתרחש במבנים דו-ממדיים ותלת-ממדיים. יתר על כן, MOFs חשובים בטיהור גז, הפרדת גזים, שיקום מים, קטליזה והם שימושיים כקבלי-על, בעוד COFs שימושיים באחסון והפרדה של גז, הכוללים אחסון מימן ואחסון מתאן, עבור זוהר, לכידת פחמן, קטליזה וכו'.
הטבלה הבאה מציגה את ההבדל בין MOF ל-COF ביתר פירוט.
סיכום – MOF לעומת COF
MOF מייצג Metal Organic Framework בעוד COF מייצג Covalent Organic Framework. ההבדל העיקרי בין MOF ל-COF הוא ש-MOF מכיל אטומי מתכת או אשכולות כצמתים עם קישורים אורגניים ואילו COF מכיל צמתים שאינם מתכת.
