Avainero fullereeni- ja hiilinanoputkien välillä on, että fullereeni on hiilen allotrooppi, jota voi esiintyä eri muotoisina ja erikokoisina, kun taas hiilinanoputket ovat eräänlainen fullereenin muoto, jolla on lieriömäinen muoto.
On olemassa erilaisia hiilen allotrooppeja, kuten timantti, grafiitti ja fullereeni. Kaikki nämä tyypit ovat kemiallisia rakenteita, jotka on valmistettu vain hiiliatomeista.
Mikä on fullereeni?
Fullereeni on hiilen allotroopin tyyppi, jossa hiiliatomien molekyylit ovat sitoutuneet toisiinsa yksittäis- ja kaksoissidoksilla muodostaen suljetun tai osittain suljetun verkon, jossa on fuusioituneita 5 tai 7 atomia sisältäviä renkaita. Tämä molekyyli voi esiintyä onttoina palloina, ellipsoideina, putkina tai muuna muotoisina ja kokoisina.
Jos fullereeni on suljetun verkon topologia, sitä merkitään epävirallisesti empiirisellä kaavalla Cn, jossa n on hiiliatomien lukumäärä. Joskus jotkin n:n arvot edustavat useampaa kuin yhtä isomeeriä. Tämän ryhmän tunnetuin numero on buckminsterfullerene. Se on nimetty Buckminster Fullerin mukaan. Siksi suljetut fullereenit tunnetaan myös buckyballina, jotka muistuttavat jalkapallon tavallisia palloja.
Kuva 01: Fullereeni
Kun fullereenin ominaisuuksia tarkastellaan, jokainen hiiliatomi on liittynyt vain kolmeen viereiseen atomiin, ja nämä sidokset ovat yksinkertaisten ja kaksoiskovalenttisten sidosten seoksia. Näiden hiiliatomien hybridisaatio voidaan esittää sp2:na. Joidenkin tutkimusten mukaan fullereenin reaktiivisuutta voidaan lisätä kiinnittämällä pintoihin aktiivisia ryhmiä.
Mitä ovat hiilinanoputket?
Hiilinanoputket tai yksinkertaisesti nanoputket ovat hiiliatomeista valmistettuja putkia, ja näiden putkien halkaisijat mitataan tyypillisesti nanometreinä. Nanoputkia on kahdenlaisia: yksiseinäisiä hiilinanoputkia (SWCNT) ja moniseinäisiä hiilinanoputkia (MWCNT).
SWCNT:t voidaan kuvata hiilen allotrooppeiksi, jotka ovat fullereenin ja litteän grafeenin välituotteita. Voimme idealisoida nämä nanoputket aukkoiksi 2D-heksagonaalisesta hiiliatomien hilasta, jotka on rullattu pitkin yhtä kuusikulmaisen hilan Bravais-hilavektoria muodostaen onton sylinterin.
Kuva 02: Yksiseinäiset hiilinanoputket
Toisa alta MWCNT:t koostuvat sisäkkäisistä yksiseinäisistä hiilinanoputkista, jotka ovat heikosti sitoutuneet toisiinsa Van der Waals -vuorovaikutusten kautta puumaisessa rengasrakenteessa. Joskus kutsumme niitä kaksi- ja kolmiseinämäisiksi hiilinanoputkiksi.
Hiilinanoputkilla on huomattava sähkönjohtavuus. Niillä on myös erinomainen vetolujuus ja lämmönjohtavuus. Tämä johtuu nanorakenteesta ja hiiliatomien välisten sidosten vahvuudesta. Lisäksi voimme muokata nanoputkia kemiallisesti.
Mitä eroa fullereeni- ja hiilinanoputkilla on?
Fullereeni on hiilen allotrooppi. Sitä voi esiintyä eri muodoissa ja koossa, kuten lieriömäisenä, pallomaisena, ellipsoidimuotoisena jne. Avainero fullereeni- ja hiilinanoputkien välillä on, että fullereeni on hiilen allotrooppi, jota voi esiintyä eri muotoisina ja kokoisina, kun taas hiilinanoputki on fullereenityyppi, jolla on lieriömäinen muoto. Fullereenin yleisin rakenne on pallomainen buckyball-rakenne, jossa on suljettu tai osittain suljettu verkko, jossa on 5 tai 7 atomin yhteensulautuneet renkaat, kun taas hiilinanoputkissa on putkimaisia rakenteita, joissa jokaisessa hiiliatomissa on kolme kovalenttista sidosta viereisten atomien kanssa.
Yhteenveto – Fullereeni vs hiilinanoputket
Hiili on yleinen ja runsas kemiallinen alkuaine maan päällä. Se voi esiintyä eri muodoissa, jotka tunnetaan hiilen allotroopeina. Fullereeni on myös eräänlainen hiilen allotrooppi. avainero fullereenin ja hiilinanoputkien välillä on se, että fullereeni on hiilen allotrooppi, jota voi esiintyä eri muotoisina ja erikokoisina, kun taas hiilinanoputket ovat eräänlainen fullereenin muoto, jolla on lieriömäinen muoto.
