Ključna razlika med fulerenom in ogljikovimi nanocevkami je v tem, da je fuleren alotrop ogljika, ki lahko obstaja v različnih oblikah in velikostih, medtem ko so ogljikove nanocevke vrsta fulerena s cilindričnimi oblikami.
Obstajajo različne vrste alotropov ogljika, kot so diamant, grafit in fuleren. Vse te vrste so kemične strukture, sestavljene samo iz ogljikovih atomov.
Kaj je fuleren?
Fuleren je vrsta alotropa ogljika, ki ima molekule ogljikovih atomov, ki so med seboj povezane z enojnimi in dvojnimi vezmi, da tvorijo zaprto ali delno zaprto mrežo s spojenimi obroči iz 5 ali 7 atomov. Ta molekula je lahko v obliki votle krogle, elipsoida, cevi ali drugih oblik in velikosti.
Če je fuleren topologija zaprte mreže, ga neformalno označimo z empirično formulo Cn, kjer je n število ogljikovih atomov. Včasih nekatere vrednosti za n predstavljajo več kot en izomer. Najbolj znana številka te skupine je buckminsterfuleren. Ime je dobil po Buckminsterju Fullerju. Zato so zaprti fulereni znani tudi kot buckyballs, ki spominjajo na standardne nogometne žoge.
Slika 01: Fuleren
Ko upoštevamo lastnosti fulerena, je vsak atom ogljika povezan samo s tremi sosednjimi atomi, te vezi pa so mešanice enojnih in dvojnih kovalentnih vezi. Hibridizacijo teh ogljikovih atomov lahko podamo kot sp2. Po nekaterih raziskavah je mogoče reaktivnost fulerena povečati s pritrjevanjem aktivnih skupin na površine.
Kaj so ogljikove nanocevke?
Ogljikove nanocevke ali preprosto nanocevke so vrsta cevi, izdelane iz atomov ogljika, premer teh cevi pa se običajno meri v nanometrih. Obstajata dve vrsti nanocevk: enostenske ogljikove nanocevke (SWCNT) in večstenske ogljikove nanocevke (MWCNT).
SWCNT lahko opišemo kot alotrope ogljika, ki so vmesni elementi med fulerenom in ravnim grafenom. Te nanocevke lahko idealiziramo kot izreze iz 2D heksagonalne mreže ogljikovih atomov, ki so zviti vzdolž enega od vektorjev Bravaisove mreže šesterokotne mreže in tvorijo votel valj.
Slika 02: Enostenske ogljikove nanocevke
Po drugi strani so MWCNT sestavljene iz ugnezdenih enostenskih ogljikovih nanocevk, ki so šibko povezane z Van der Waalsovimi interakcijami v drevesni obročasti strukturi. Včasih jih imenujemo ogljikove nanocevke z dvojno in trojno steno.
Ogljikove nanocevke kažejo izjemno električno prevodnost. Imajo tudi odlično natezno trdnost in toplotno prevodnost. To je posledica nanostrukture in trdnosti vezi med ogljikovimi atomi. Poleg tega lahko kemično spreminjamo nanocevke.
Kakšna je razlika med fulerenom in ogljikovimi nanocevkami?
Fuleren je alotrop ogljika. Pojavlja se lahko v različnih oblikah in velikostih, kot so cilindrične oblike, sferične oblike, elipsoidne oblike itd. Ključna razlika med fulerenom in ogljikovimi nanocevkami je, da je fuleren alotrop ogljika, ki lahko obstaja v različnih oblikah in velikostih, medtem ko ogljikove nanocevke je vrsta fulerena, ki ima cilindrično obliko. Najpogostejša struktura fulerena je sferična struktura buckyballa, ki ima zaprto ali delno zaprto mrežo s spojenimi obroči s 5 ali 7 atomi, medtem ko imajo ogljikove nanocevke cevasto strukturo, v kateri ima vsak atom ogljika tri kovalentne vezi s sosednjimi atomi.
Povzetek – fuleren proti ogljikovim nanocevkam
Ogljik je pogost in bogat kemični element na zemlji. Obstaja lahko v različnih oblikah, znanih kot alotropi ogljika. Fuleren je tudi vrsta alotropa ogljika. Ključna razlika med fulerenom in ogljikovimi nanocevkami je v tem, da je fuleren alotrop ogljika, ki lahko obstaja v različnih oblikah in velikostih, medtem ko so ogljikove nanocevke vrsta fulerena s cilindrično obliko.
