জিওলাইট এবং এমওএফ-এর মধ্যে মূল পার্থক্য হল জিওলাইট প্রধানত একটি অনুঘটক হিসাবে উপযোগী, যেখানে এমওএফ অনুঘটকের জন্য সমর্থন কাঠামোর জন্য আদর্শ বা একটি অনুঘটক হিসাবে কাজ করতে পারে৷
আমরা জিওলাইট এবং ধাতব জৈব কাঠামো বা এমওএফগুলিকে যথাক্রমে 1 ন্যানোমিটারের কম (জিওলাইটের মতো) বা 1 ন্যানোমিটারের চেয়ে বড় (এমওএফের মতো) ছিদ্রযুক্ত দুটি সাধারণ ছিদ্রযুক্ত উপাদান হিসাবে চিহ্নিত করতে পারি৷
জিওলাইট কি?
জিওলাইট একটি মাইক্রোপোরাস অ্যালুমিনোসিলিকেট খনিজ। এটি প্রধানত একটি অনুঘটক হিসাবে দরকারী। একটি বাণিজ্যিক স্কেলে, এটি একটি শোষণকারী হিসাবে দরকারী। এই শব্দটি 1756 সালে সুইডিশ খনিজবিদ অ্যাক্সেল ফ্রেডরিক ক্রনস্টেডের গবেষণার পরে খ্যাতি লাভ করে।তিনি স্টিলবাইটযুক্ত একটি নির্দিষ্ট উপাদানকে দ্রুত গরম করার পরে জল থেকে প্রচুর পরিমাণে বাষ্প (যা শোষণের মাধ্যমে উপাদানের অভ্যন্তরে ঘটে) উত্পাদন পর্যবেক্ষণ করেছিলেন। এই পর্যবেক্ষণের উপর নির্ভর করে, এই বিজ্ঞানী এই উপাদানটির নাম দিয়েছেন জিওলাইট, যার গ্রীক অর্থ হল, "জিও"="সিদ্ধ করা", এবং "লিথোস"="পাথর"।
চিত্র 01: থমসনাইট – জিওলাইট খনিজ পদার্থের একটি রূপ
জিওলাইট কাঠামো
জিওলাইটে একটি ছিদ্রযুক্ত কাঠামো রয়েছে যা Na+, K+, Ca2+ এবং Mg2+ সহ বিভিন্ন ধরনের ক্যাটেশনের সাথে যুক্ত হতে পারে। এগুলি ইতিবাচক চার্জযুক্ত আয়ন যা আলগাভাবে ধরে রাখা যায়। অতএব, এই আয়নগুলি সমাধানের সাথে যোগাযোগের পরে অন্যান্য আয়নের সাথে সহজেই বিনিময় করা যেতে পারে। জিওলাইট গ্রুপের খনিজ সদস্যদের মধ্যে রয়েছে অ্যানালসাইম, চাবাজাইট, ক্লিনোপটিলোলাইট, স্টিলবাইট ইত্যাদি।
চিত্র 02: জিওলাইটের মাইক্রোস্কোপিক গঠন
জিওলাইটের বৈশিষ্ট্য বিবেচনা করার সময়, প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট রূপগুলি ক্ষারীয় ভূগর্ভস্থ জলের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে। অধিকন্তু, এই উপকরণগুলি একটি বৃহৎ সময় ধরে পোস্ট-ডিপোজিশন পরিবেশে স্ফটিক হয়ে যেতে পারে। তদ্ব্যতীত, প্রাকৃতিক জিওলাইট ফর্মগুলি খুব কমই বিশুদ্ধ অবস্থায় ঘটে। এগুলি সাধারণত অন্যান্য খনিজ, ধাতু, কোয়ার্টজ ইত্যাদি দ্বারা দূষিত হয়।
MOF কি?
ধাতু-জৈব কাঠামো বা MOFs হল হাইব্রিড ছিদ্রযুক্ত পদার্থ যা জৈব এবং অজৈব উভয় গ্রুপের সমন্বয়ে গঠিত। আমরা প্রকৃতিতে এই পদার্থের গঠনকে স্ফটিক এবং 3D হিসাবে পর্যবেক্ষণ করতে পারি এবং এটি নমনীয় জৈব লিঙ্কার লিগ্যান্ড সহ ধাতব আয়ন বা ধাতব ক্লাস্টারগুলির মতো অনমনীয় অজৈব গোষ্ঠীগুলির সংমিশ্রণ ব্যবহার করতে পারে। অনমনীয় এবং নমনীয় উভয় গোষ্ঠীর এই ব্যবহার এমওএফগুলিকে দীর্ঘ-পরিসরের টিউনযোগ্য ছিদ্র পেতে সক্ষম করতে পারে, যা বিস্তৃত অণুর সাথে যুক্ত হতে পারে।এই উপাদানটি টানিংয়ের মধ্য দিয়ে যেতে পারে, যা তাদের ছিদ্রগুলিতে প্রবেশ করতে পারে এমন অণুগুলির জন্য নির্বাচনী হতে দেয়৷
MOF কাঠামো
এমওএফ-এর গঠন ঘনিষ্ঠভাবে বিবেচনা করার সময়, আমরা দেখতে পারি যে অজৈব এবং জৈব গ্রুপগুলি ছিদ্র তৈরির একটি নির্দিষ্ট উপায়ে সাজানো হয়েছে। MOFs এর গঠন অজৈব নোডের সমন্বয় নেটওয়ার্ক হিসাবে ঘটে। এই নোডগুলি এই ছিদ্রগুলির কোণগুলি গঠন করে, যা কাঠামোগত নিয়মিততার সাথে জ্যামিতিক স্থিতিশীলতা প্রদান করে। অধিকন্তু, জৈব লিঙ্কারগুলি যেগুলি নোডগুলিকে একত্রে সংযুক্ত করছে তারা সিন্থেটিক বহুমুখিতা এবং মডুলার কার্যকারিতা প্রদান করে। অধিকন্তু, আমরা দেখতে পাচ্ছি একই কাঠামো MOFs-এর 3D কাঠামোতে পুনরাবৃত্তি হচ্ছে।
জিওলাইট এবং এমওএফ-এর মধ্যে পার্থক্য কী?
যদিও বহু বছর ধরে জিওলাইট একটি ছিদ্রযুক্ত উপাদান হিসাবে বিকল্প ছিল, অন্যান্য উপকরণ যেমন ধাতু-জৈব ফ্রেমওয়ার্ক (MOF) এবং সমযোজী জৈব কাঠামো (COF) এর বিকাশ বর্তমানে এর ব্যবহারকে চ্যালেঞ্জ করেছে।জিওলাইট এবং এমওএফের মধ্যে মূল পার্থক্য হল জিওলাইট প্রধানত একটি অনুঘটক হিসাবে উপযোগী যেখানে এমওএফ অনুঘটকের জন্য সমর্থন কাঠামোর জন্য আদর্শ, অথবা তারা নিজেরাই অনুঘটক হিসাবে কাজ করতে পারে। অধিকন্তু, জিওলাইটের ছিদ্রগুলি 1 ন্যানোমিটারের কম, যেখানে MOF-এর ছিদ্রগুলি 1 ন্যানোমিটারের চেয়ে বড়৷
নিম্নলিখিত ইনফোগ্রাফিক সারণী আকারে জিওলাইট এবং এমওএফ-এর মধ্যে পার্থক্যকে সংক্ষিপ্ত করে৷
সারাংশ – জিওলাইট বনাম MOF
আমরা জিওলাইট এবং ধাতব জৈব কাঠামো বা এমওএফগুলিকে যথাক্রমে 1 ন্যানোমিটারের কম (জিওলাইটের মতো) বা 1 ন্যানোমিটারের চেয়ে বড় (এমওএফগুলির মতো) ছিদ্রযুক্ত দুটি সাধারণ ছিদ্রযুক্ত উপাদান হিসাবে চিহ্নিত করতে পারি। জিওলাইট এবং এমওএফের মধ্যে মূল পার্থক্য হল জিওলাইট প্রধানত একটি অনুঘটক হিসাবে কার্যকর যেখানে এমওএফ অনুঘটকের জন্য সমর্থন কাঠামোর জন্য আদর্শ বা তারা নিজেরাই অনুঘটক হিসাবে কাজ করতে পারে৷
