Galvenā atšķirība starp fullerēnu un oglekļa nanocaurulēm ir tāda, ka fullerēns ir oglekļa alotrops, kas var pastāvēt dažādās formās un izmēros, turpretim oglekļa nanocaurules ir fulerēna veids ar cilindriskām formām.
Ir dažādi oglekļa alotropu veidi, piemēram, dimants, grafīts un fullerēns. Visi šie veidi ir ķīmiskas struktūras, kas sastāv tikai no oglekļa atomiem.
Kas ir fullerēns?
Fullerēns ir oglekļa alotropa veids, kurā oglekļa atomu molekulas ir savienotas viena ar otru, izmantojot vienotas un dubultās saites, veidojot slēgtu vai daļēji slēgtu tīklu ar kausētiem gredzeniem ar 5 vai 7 atomiem. Šī molekula var parādīties kā dobas sfēras, elipsoīdi, caurules vai citas formas un izmēri.
Ja fullerēns ir slēgta tīkla topoloģija, to neoficiāli apzīmē ar empīrisko formulu Cn, kur n ir oglekļa atomu skaits. Dažreiz dažas n vērtības apzīmē vairāk nekā vienu izomēru. Slavenākais šīs grupas numurs ir buckminsterfullerene. Tas tika nosaukts Bakminstera Fullera vārdā. Tāpēc slēgtos fullerēnus sauc arī par bumbiņām, kas līdzinās futbola standarta bumbām.
Attēls 01: Fullerēns
Aplūkojot fullerēna īpašības, katrs oglekļa atoms ir saistīts tikai ar trim blakus esošajiem atomiem, un šīs saites ir vienas un dubultās kovalentās saites maisījumi. Šo oglekļa atomu hibridizāciju var norādīt kā sp2. Saskaņā ar dažiem pētījumiem fullerēna reaktivitāti var palielināt, piestiprinot virsmām aktīvās grupas.
Kas ir oglekļa nanocaurules?
Oglekļa nanocaurules vai vienkārši nanocaurules ir cauruļu veids, kas izgatavots no oglekļa atomiem, un šo cauruļu diametrs parasti tiek mērīts nanometros. Ir divu veidu nanocaurules kā vienas sienas oglekļa nanocaurules (SWCNT) un vairāku sienu oglekļa nanocaurules (MWCNT).
SWCNT var raksturot kā oglekļa allotropus, kas ir starpprodukti starp fullerēnu un plakano grafēnu. Mēs varam idealizēt šīs nanocaurules kā izgriezumus no 2D sešstūra oglekļa atomu režģa, kas ir saritināts gar vienu no sešstūra režģa Bravai režģa vektoriem, veidojot dobu cilindru.
2. attēls: vienas sienas oglekļa nanocaurules
No otras puses, MWCNT sastāv no ligzdotām vienas sienas oglekļa nanocaurulēm, kas ir vāji saistītas kopā ar Van der Waals mijiedarbību kokam līdzīgā gredzena struktūrā. Dažreiz mēs tos dēvējam par oglekļa nanocaurulēm ar divām un trīssienu sienām.
Oglekļa nanocaurulēm ir ievērojama elektrovadītspēja. Viņiem ir arī lieliska stiepes izturība un siltumvadītspēja. Tas ir saistīts ar nanostruktūru un saišu stiprumu starp oglekļa atomiem. Turklāt mēs varam ķīmiski modificēt nanocaurules.
Kāda ir atšķirība starp fullerēnu un oglekļa nanocaurulēm?
Fullerēns ir oglekļa alotrops. Tam var būt dažādas formas un izmēri, piemēram, cilindriskas formas, sfēriskas formas, elipsoīda formas utt. Galvenā atšķirība starp fullerēnu un oglekļa nanocaurulēm ir tā, ka fullerēns ir oglekļa allotrops, kas var pastāvēt dažādās formās un izmēros, turpretim oglekļa nanocaurules. ir fullerēna veids, kam ir cilindriska forma. Visizplatītākā fullerēna struktūra ir sfēriska bukibola struktūra, kurai ir slēgta vai daļēji slēgta sieta ar kausētiem gredzeniem no 5 vai 7 atomiem, savukārt oglekļa nanocaurulēm ir caurulēm līdzīgas struktūras, kurās katram oglekļa atomam ir trīs kovalentās saites ar blakus esošajiem atomiem.
Kopsavilkums - Fullerēns pret oglekļa nanocaurulēm
Ogleklis ir izplatīts un bagātīgs ķīmiskais elements uz Zemes. Tas var pastāvēt dažādās formās, kas pazīstamas kā oglekļa alotropi. Fullerēns ir arī oglekļa alotropa veids. Galvenā atšķirība starp fullerēnu un oglekļa nanocaurulēm ir tāda, ka fullerēns ir oglekļa alotrops, kas var pastāvēt dažādās formās un izmēros, turpretim oglekļa nanocaurules ir fulerēna veids ar cilindrisku formu.
