(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)
मेटल-ऑर्गेनिक फ़्रेमवर्क की एक प्रमुख विशेषता उनका असाधारण रूप से उच्च आंतरिक सतह क्षेत्र और सरंध्रता है। व्यवस्थित, क्रिस्टलीय संरचना सुस्पष्ट छिद्र और चैनल बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप ब्रूनॉयर-एमेट-टेलर (बीईटी) सतह क्षेत्र 7,000 वर्ग मीटर/ग्राम से अधिक हो सकता है। यह मान ज़ियोलाइट या सक्रिय कार्बन जैसे पारंपरिक छिद्रयुक्त पदार्थों से कहीं अधिक है, जिससे विशाल आंतरिक सतह आणविक प्रवाह के लिए आसानी से सुलभ हो जाती है। अधिशोषण.
The high surface area in MOFs is a direct consequence of their low-density crystalline structure. Unlike amorphous materials like activated carbon, which have a wide distribution of irregular pores, MOFs possess uniform, precisely engineered cavities. The surface area is calculated from gas adsorption isotherms, typically using nitrogen or argon at cryogenic temperatures, and applying the BET theory. The formula for the BET surface area is [latex]S_{BET} = \frac{v_m N_A s}{V_M}[/latex], where [latex]v_m[/latex] is the monolayer volume of the adsorbate gas, [latex]N_A[/latex] is Avogadro’s number, [latex]s[/latex] is the adsorption cross-section of the gas molecule, and [latex]V_M[/latex] is the molar volume of the gas.
बहुत लंबे कार्बनिक लिंकर और कम घनत्व वाले धातु नोड्स के साथ MOF को डिज़ाइन करने की क्षमता से अत्यंत विशाल रिक्त अंशों वाले फ्रेमवर्क का निर्माण संभव हो पाता है, जो कभी-कभी क्रिस्टल आयतन के 90% से भी अधिक होता है। उदाहरण के लिए, MOF-5, जो कि MOF के मूल प्रकारों में से एक है, का BET सतही क्षेत्रफल लगभग 3,000 m²/g है। बाद के विकास, जैसे कि MOF-177 और NU श्रृंखला (उदाहरण के लिए, NU-110), ने इन मानों को क्रमशः 7,000 m²/g और यहाँ तक कि 10,000 m²/g से भी अधिक तक पहुँचा दिया। यह विशाल आंतरिक क्षेत्रफल उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो सतह अंतःक्रियाओं पर निर्भर करते हैं, जैसे कि गैस भंडारण, जहाँ अणु फ्रेमवर्क की आंतरिक सतहों पर भौतिक रूप से अधिशोषित होते हैं, और उत्प्रेरण, जहाँ सक्रिय स्थल पदार्थ के पूरे आयतन में वितरित हो सकते हैं।
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MOFs की असाधारण सरंध्रता और सतह क्षेत्र
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