Pagrindinis skirtumas tarp fullereno ir anglies nanovamzdelių yra tas, kad fullerenas yra anglies alotropas, kuris gali būti įvairių formų ir dydžių, o anglies nanovamzdeliai yra cilindro formos fullereno tipas.
Yra įvairių tipų anglies alotropų, tokių kaip deimantas, grafitas ir fullerenas. Visi šie tipai yra cheminės struktūros, sudarytos tik iš anglies atomų.
Kas yra fulerenas?
Fulerenas yra anglies alotropo tipas, turintis anglies atomų molekules, sujungtas viena su kita viengubu ir dvigubu ryšiu, kad sudarytų uždarą arba iš dalies uždarą tinklelį, turintį susiliejusius 5 arba 7 atomų žiedus. Ši molekulė gali būti tuščiavidurių sferų, elipsoidų, vamzdelių ar kitų formų ir dydžių.
Jei fullerenas yra uždaro tinklo topologija, jis neoficialiai žymimas empirine formule Cn, kur n yra anglies atomų skaičius. Kartais kai kurios n reikšmės reiškia daugiau nei vieną izomerą. Garsiausias šios grupės numeris yra buckminsterfullerene. Jis buvo pavadintas Buckminster Fuller vardu. Todėl uždari fullerenai taip pat žinomi kaip kamuoliukai, kurie primena standartinius futbolo kamuolius.
01 pav.: Fullerenas
Atsižvelgiant į fullereno savybes, kiekvienas anglies atomas yra prijungtas tik prie trijų gretimų atomų, o tie ryšiai yra pavienių ir dvigubų kovalentinių jungčių mišiniai. Šių anglies atomų hibridizacija gali būti pateikta kaip sp2. Kai kurių tyrimų duomenimis, fullereno reaktyvumą galima padidinti prie paviršių prijungus aktyvias grupes.
Kas yra anglies nanovamzdeliai?
Anglies nanovamzdeliai, arba tiesiog nanovamzdeliai, yra tam tikro tipo vamzdeliai, pagaminti iš anglies atomų, o šių vamzdelių skersmuo paprastai matuojamas nanometrais. Yra dviejų tipų nanovamzdeliai: vienos sienelės anglies nanovamzdeliai (SWCNT) ir daugiasieniai anglies nanovamzdeliai (MWCNT).
SWCNT galima apibūdinti kaip anglies alotropus, kurie yra tarpiniai tarp fullereno ir plokščiojo grafeno. Šiuos nanovamzdelius galime idealizuoti kaip išpjovas iš 2D šešiakampės anglies atomų gardelės, kurios susuktos išilgai vienos iš šešiakampės gardelės Bravais gardelės vektorių, sudarydamos tuščiavidurį cilindrą.
02 pav. Vienos sienos anglies nanovamzdeliai
Kita vertus, MWCNT susideda iš įdėtų vienos sienelės anglies nanovamzdelių, kurie per Van der Waals sąveiką yra silpnai sujungti į medį panašioje žiedo struktūroje. Kartais mes juos vadiname dviejų ir trijų sienelių anglies nanovamzdeliais.
Anglies nanovamzdeliai pasižymi puikiu elektros laidumu. Jie taip pat pasižymi puikiu atsparumu tempimui ir šilumos laidumu. Taip yra dėl nanostruktūros ir ryšių tarp anglies atomų stiprumo. Be to, galime chemiškai modifikuoti nanovamzdelius.
Kuo skiriasi fulereno ir anglies nanovamzdeliai?
Fulerenas yra anglies alotropas. Jis gali būti įvairių formų ir dydžių, pavyzdžiui, cilindro formos, sferinės formos, elipsoido formos ir kt. Pagrindinis fullereno ir anglies nanovamzdelių skirtumas yra tas, kad fullerenas yra anglies alotropas, kuris gali būti įvairių formų ir dydžių, o anglies nanovamzdeliai yra fulereno tipas, turintis cilindro formą. Labiausiai paplitusi fullereno struktūra yra sferinė rutulinė struktūra, turinti uždarą arba iš dalies uždarą tinklelį, turintį susiliejusius 5 arba 7 atomų žiedus, o anglies nanovamzdeliai turi vamzdines struktūras, kuriose kiekvienas anglies atomas turi tris kovalentinius ryšius su kaimyniniais atomais.
Santrauka – Fullerenas prieš anglies nanovamzdelius
Anglis yra įprastas ir gausus cheminis elementas žemėje. Jis gali egzistuoti įvairiomis formomis, vadinamomis anglies alotropais. Fullerenas taip pat yra anglies alotropo rūšis. pagrindinis skirtumas tarp fullereno ir anglies nanovamzdelių yra tas, kad fullerenas yra anglies alotropas, kuris gali būti įvairių formų ir dydžių, o anglies nanovamzdeliai yra cilindro formos fullereno tipas.
