Η βασική διαφορά μεταξύ φουλλερενίου και νανοσωλήνων άνθρακα είναι ότι το φουλερένιο είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα που μπορεί να υπάρχει σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη, ενώ οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένας τύπος φουλερενίου με κυλινδρικά σχήματα.
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αλλοτροπών άνθρακα, όπως το διαμάντι, ο γραφίτης και το φουλερένιο. Όλοι αυτοί οι τύποι είναι χημικές δομές κατασκευασμένες μόνο από άτομα άνθρακα.
Τι είναι το Fullerene;
Το φουλερένιο είναι ένας τύπος αλλοτρόπου άνθρακα που έχει μόρια ατόμων άνθρακα συνδεδεμένα μεταξύ τους μέσω απλών και διπλών δεσμών για να σχηματίσουν ένα κλειστό ή μερικώς κλειστό πλέγμα με συντηγμένους δακτυλίους 5 ή 7 ατόμων. Αυτό το μόριο μπορεί να εμφανιστεί ως κοίλες σφαίρες, ελλειψοειδή, σωλήνες ή άλλα σχήματα και μεγέθη.
Αν το φουλλερένιο είναι μια τοπολογία κλειστού πλέγματος, δηλώνεται ανεπίσημα με τον εμπειρικό τύπο Cn, όπου n είναι ο αριθμός των ατόμων άνθρακα. Μερικές φορές, ορισμένες τιμές για το n αντιπροσωπεύουν περισσότερα από ένα ισομερή. Ο πιο διάσημος αριθμός αυτής της ομάδας είναι το buckminsterfullerene. Πήρε το όνομά του από τον Buckminster Fuller. Επομένως, τα κλειστά φουλερένια είναι επίσης γνωστά ως buckyballs, τα οποία μοιάζουν με τυπικές μπάλες του ποδοσφαίρου.
Εικόνα 01: Φουλερένιο
Όταν εξετάζουμε τις ιδιότητες του φουλλερενίου, κάθε άτομο άνθρακα συνδέεται μόνο με τρία γειτονικά άτομα και αυτοί οι δεσμοί είναι μείγματα απλών και διπλών ομοιοπολικών δεσμών. Ο υβριδισμός αυτών των ατόμων άνθρακα μπορεί να δοθεί ως sp2. Σύμφωνα με ορισμένες ερευνητικές μελέτες, η αντιδραστικότητα του φουλερενίου μπορεί να αυξηθεί με την προσκόλληση ενεργών ομάδων στις επιφάνειες.
Τι είναι οι Νανοσωλήνες άνθρακα;
Οι νανοσωλήνες άνθρακα, ή απλά οι νανοσωλήνες, είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελείται από άτομα άνθρακα και αυτοί οι σωλήνες έχουν διαμέτρους που συνήθως μετρώνται σε νανόμετρα. Υπάρχουν δύο τύποι νανοσωλήνων, οι νανοσωλήνες άνθρακα ενός τοιχώματος (SWCNT) και οι νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων (MWCNTs).
Τα Τα SWCNT μπορούν να περιγραφούν ως αλλοτρόπα του άνθρακα που είναι ενδιάμεσα μεταξύ του φουλλερενίου και του επίπεδου γραφενίου. Μπορούμε να εξιδανικεύσουμε αυτούς τους νανοσωλήνες ως αποκοπές από ένα 2D εξαγωνικό πλέγμα ατόμων άνθρακα που τυλίγονται κατά μήκος ενός από τα διανύσματα πλέγματος Bravais του εξαγωνικού πλέγματος, σχηματίζοντας έναν κοίλο κύλινδρο.
Εικόνα 02: Νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοιχώματος
Από την άλλη πλευρά, τα MWCNT αποτελούνται από ένθετους νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοιχώματος που συνδέονται ασθενώς μεταξύ τους μέσω των αλληλεπιδράσεων Van der Waals σε μια δομή δακτυλίου που μοιάζει με δέντρο. Μερικές φορές, τους αναφέρουμε ως νανοσωλήνες άνθρακα διπλού και τριπλού τοιχώματος.
Οι νανοσωλήνες άνθρακα παρουσιάζουν αξιοσημείωτη ηλεκτρική αγωγιμότητα. Επιδεικνύουν επίσης εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό και θερμική αγωγιμότητα. Αυτό οφείλεται στη νανοδομή και τη δύναμη των δεσμών μεταξύ των ατόμων άνθρακα. Επιπλέον, μπορούμε να τροποποιήσουμε χημικά τους νανοσωλήνες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ νανοσωλήνων φουλερενίου και άνθρακα;
Το φουλερένιο είναι ένα αλλοτρόπο του άνθρακα. Μπορεί να εμφανιστεί σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη, όπως κυλινδρικά σχήματα, σφαιρικά σχήματα, ελλειψοειδή σχήματα κ.λπ. Η βασική διαφορά μεταξύ φουλλερενίου και νανοσωλήνων άνθρακα είναι ότι το φουλερένιο είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα που μπορεί να υπάρχει σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη, ενώ ο νανοσωλήνας άνθρακα είναι ένα είδος φουλερενίου που έχει κυλινδρικό σχήμα. Η πιο κοινή δομή του φουλλερενίου είναι μια σφαιρική δομή buckyball, η οποία έχει ένα κλειστό ή μερικώς κλειστό πλέγμα με συντηγμένους δακτυλίους 5 ή 7 ατόμων, ενώ οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν δομές τύπου σωλήνα στις οποίες κάθε άτομο άνθρακα έχει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς με γειτονικά άτομα.
Σύνοψη – Fullerene εναντίον Nanotubes άνθρακα
Ο άνθρακας είναι ένα κοινό και άφθονο χημικό στοιχείο στη γη. Μπορεί να υπάρχει σε διάφορες μορφές γνωστές ως αλλοτρόπα του άνθρακα. Το φουλερένιο είναι επίσης ένας τύπος αλλοτρόπου άνθρακα. Η βασική διαφορά μεταξύ φουλλερενίου και νανοσωλήνων άνθρακα είναι ότι το φουλερένιο είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα που μπορεί να υπάρχει σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη, ενώ οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένας τύπος φουλερενίου με κυλινδρικό σχήμα.
