Het belangrijkste verschil tussen covalent organisch en metaalorganisch raamwerk is dat covalente organische raamwerken structuren zijn met covalente bindingen, terwijl metaalorganische raamwerken structuren zijn met coördinatiebindingen.
Covalente en metaalorganische raamwerken zijn klassen van verbindingen met unieke eigenschappen. Beide klassen bevatten materialen die worden herkend als organische vaste verbindingen. Over het algemeen zijn covalente organische raamwerken verbindingen met twee- of driedimensionale eigenschappen, terwijl metaalorganische raamwerken verbindingen zijn met één-, twee- of driedimensionale eigenschappen.
Wat is een Covalent Organisch Raamwerk?
Covalente organische raamwerken zijn twee- of driedimensionale organische vaste stoffen. We kunnen ze afkorten als COF's. Deze materialen hebben uitgebreide structuren met bouwstenen die via covalente chemische bindingen aan elkaar zijn gebonden. Deze bindingen zijn sterke covalente bindingen. Gewoonlijk zijn COF's poreuze en kristallijne structuren. Bovendien zijn deze materialen gemaakt van lichte elementen; voornamelijk waterstof (H), boor (B), koolstof (C), stikstof (N) en zuurstof (O). Deze lichte chemische elementen vormen meestal sterke covalente bindingen. Enkele veelvoorkomende voorbeelden van covalent organisch raamwerk zijn diamant, grafiet en boornitride.
Figuur 01: Covalent organisch raamwerk
Als we kijken naar de structuur van een covalent organisch raamwerk, zijn deze materialen poreuze structuren met kristallijne aard en bevatten ze secundaire bouwstenen. Deze bouwstenen vormen samen een periodieke structuur. De combinatie van deze bouwstenen kan leiden tot het vormen van een oneindig aantal organische kaders.
Er zijn verschillende toepassingen van covalente organische raamwerken, waaronder waterstofopslag, methaanopslag, het oogsten van een breed scala aan golflengten en fotonen uit licht, waardoor de migratie van energie, het vastleggen van koolstof, elektrokatalyse, enz. mogelijk wordt.
Wat is een Metal Organic Framework?
Metaal-organische raamwerken zijn een-, twee- of driedimensionale organische vaste stoffen. Het is een klasse van verbindingen die vaste stoffen bevatten die zijn samengesteld uit metaalionen of clusters die zijn gecoördineerd met organische liganden. Dit is een subklasse van coördinatiepolymeermaterialen. Het specifieke kenmerk van deze materiaalklasse is de poreuze structuur. De organische liganden in deze structuren worden soms "struts" genoemd.
Formeel is een metaalorganisch raamwerk een coördinatiecomplex met organische liganden met potentiële holtes. Dit coördinatienetwerk strekt zich uit door zich herhalende coördinatie-entiteiten in één dimensie en er zijn kruisverbindingen tussen twee of meer individuele ketens die de twee- of driedimensionale structuur vormen.
Figuur 02: Organisch metalen frame
Soms blijven de poriën stabiel tijdens de eliminatie van gastmoleculen zoals oplosmiddelen en deze poriën kunnen ook worden gevuld met andere verbindingen. Deze eigenschap maakt deze metalen organische raamwerken betere opslagplaatsen voor gassen en deze materialen zijn ook belangrijk bij gaszuivering, gasscheiding, katalyse, als geleidende vaste stoffen en als supercondensatoren.
Wat is het verschil tussen covalent organisch en metaal-organisch raamwerk?
Het belangrijkste verschil tussen covalent organisch en metaalorganisch raamwerk is dat de covalente organische raamwerken structuren zijn met covalente bindingen, terwijl metaalorganische raamwerken structuren zijn met coördinatiebindingen. Bovendien zijn covalente organische raamwerken in het algemeen verbindingen met twee- of driedimensionale eigenschappen, terwijl metaalorganische raamwerken verbindingen zijn met één-, twee- of driedimensionale eigenschappen.
Bovendien zijn boornitride, grafiet, diamant, enz. voorbeelden van covalente organische raamwerken, terwijl 1,4-benzeendicarbonzuur een voorbeeld is van metaalorganische raamwerken.
Hieronder infographic vat het verschil samen tussen covalent organisch en metaal organisch raamwerk.
Samenvatting – Covalent organisch versus metaal organisch raamwerk
Covalente en metaalorganische raamwerken zijn klassen van verbindingen met unieke eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen covalent organisch en metaalorganisch raamwerk is dat de covalente organische raamwerken structuren zijn met covalente bindingen, terwijl metaalorganische raamwerken structuren zijn met coördinatiebindingen.
