الفرق الرئيسي بين الفوليرين والأنابيب النانوية الكربونية هو أن الفوليرين عبارة عن تآصل من الكربون يمكن أن يوجد بأشكال وأحجام مختلفة ، في حين أن الأنابيب النانوية الكربونية هي نوع من الفوليرين بأشكال أسطوانية.
هناك أنواع مختلفة من تآصل الكربون ، مثل الماس ، والجرافيت ، والفوليرين. كل هذه الأنواع هي هياكل كيميائية مصنوعة من ذرات كربون فقط.
ما هو الفوليرين؟
الفوليرين هو نوع من تآصل الكربون به جزيئات من ذرات الكربون مرتبطة ببعضها البعض عبر روابط مفردة ومزدوجة لتشكيل شبكة مغلقة أو مغلقة جزئيًا بها حلقات مدمجة من 5 أو 7 ذرات.يمكن أن يحدث هذا الجزيء في شكل كرات مجوفة ، أو أشكال بيضاوية ، أو أنابيب ، أو أشكال وأحجام أخرى.
إذا كان الفوليرين عبارة عن هيكل شبكي مغلق ، فإنه يُشار إليه بشكل غير رسمي بالصيغة التجريبية Cn ، حيث n هو عدد ذرات الكربون. في بعض الأحيان ، تمثل بعض قيم n أكثر من أيزومر واحد. الرقم الأكثر شهرة لهذه المجموعة هو Buckminsterfullerene. سميت باسم بكمنستر فولر. لذلك ، تُعرف الفوليرينات المغلقة أيضًا باسم كرات بوكي ، والتي تشبه الكرات القياسية لكرة القدم.
الشكل 01: الفوليرين
عند النظر في خصائص الفوليرين ، ترتبط كل ذرة كربون بثلاث ذرات متجاورة فقط ، وهذه الروابط عبارة عن خليط من الروابط التساهمية المفردة والمزدوجة. يمكن إعطاء تهجين ذرات الكربون هذه كـ sp2.وفقًا لبعض الدراسات البحثية ، يمكن زيادة تفاعل الفوليرين عن طريق ربط المجموعات النشطة بالأسطح.
ما هي الأنابيب النانوية الكربونية؟
الأنابيب النانوية الكربونية ، أو الأنابيب النانوية ببساطة ، هي نوع من الأنبوب مصنوع من ذرات الكربون ، وهذه الأنابيب لها أقطار تُقاس عادةً بالنانومتر. هناك نوعان من الأنابيب النانوية مثل الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدار (SWCNTs) والأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNTs).
يمكن وصف SWCNTs على أنها متآصلة للكربون والتي هي وسيطة بين الفوليرين والجرافين المسطح. يمكننا جعل هذه الأنابيب النانوية مثالية كقواطع من شبكة سداسية ثنائية الأبعاد من ذرات الكربون التي يتم لفها على طول أحد متجهات Bravais الشبكية للشبكة السداسية ، وتشكل أسطوانة مجوفة.
الشكل 02: الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدار
من ناحية أخرى ، تتكون MWCNTs من أنابيب نانوية كربونية أحادية الجدار متداخلة مرتبطة ببعضها البعض بشكل ضعيف من خلال تفاعلات Van der Waals في بنية حلقة تشبه الشجرة. في بعض الأحيان ، نشير إليها على أنها أنابيب نانوية كربونية مزدوجة وثلاثية الجدران.
الأنابيب النانوية الكربونية تظهر موصلية كهربائية ملحوظة. كما أنها تظهر قوة شد ممتازة وموصلية حرارية. هذا يرجع إلى البنية النانوية وقوة الروابط بين ذرات الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا تعديل الأنابيب النانوية كيميائيًا.
ما هو الفرق بين الفوليرين وأنابيب الكربون النانوية؟
الفوليرين هو تآصل الكربون. يمكن أن يحدث بأشكال وأحجام مختلفة ، مثل الأشكال الأسطوانية ، والأشكال الكروية ، والأشكال الإهليلجية ، وما إلى ذلك. والفرق الرئيسي بين الفوليرين والأنابيب النانوية الكربونية هو أن الفوليرين هو تآصل من الكربون يمكن أن يوجد في أشكال وأحجام مختلفة ، في حين أن الأنابيب النانوية الكربونية هو نوع من الفوليرين له شكل أسطواني.التركيب الأكثر شيوعًا للفوليرين هو هيكل كرة بوكي كروي ، والذي يحتوي على شبكة مغلقة أو مغلقة جزئيًا بها حلقات مدمجة من 5 أو 7 ذرات ، بينما تحتوي الأنابيب النانوية الكربونية على هياكل شبيهة بالأنابيب حيث تحتوي كل ذرة كربون على ثلاث روابط تساهمية مع الذرات المجاورة.
ملخص - الفوليرين مقابل الأنابيب النانوية الكربونية
الكربون عنصر كيميائي شائع ووفير على الأرض. يمكن أن توجد في أشكال مختلفة تعرف باسم تآصل الكربون. الفوليرين هو أيضًا نوع من تآصل الكربون. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الفوليرين والأنابيب النانوية الكربونية في أن الفوليرين عبارة عن تآصل من الكربون يمكن أن يوجد بأشكال وأحجام مختلفة ، في حين أن الأنابيب النانوية الكربونية هي نوع من الفوليرين ذو الشكل الأسطواني.
