Ключовата разлика между фулерена и въглеродните нанотръби е, че фулеренът е алотроп на въглерода, който може да съществува в различни форми и размери, докато въглеродните нанотръби са вид фулерен с цилиндрична форма.
Има различни видове алотропи на въглерода, като диамант, графит и фулерен. Всички тези типове са химически структури, съставени само от въглеродни атоми.
Какво е фулерен?
Фулеренът е вид алотроп на въглерод, имащ молекули от въглеродни атоми, свързани помежду си чрез единични и двойни връзки, за да образуват затворена или частично затворена мрежа със слети пръстени от 5 или 7 атома. Тази молекула може да се появи като кухи сфери, елипсоиди, тръби или други форми и размери.
Ако фулеренът е със затворена мрежеста топология, той неофициално се обозначава с емпиричната формула Cn, където n е броят на въглеродните атоми. Понякога някои стойности за n представляват повече от един изомер. Най-известният номер от тази група е бакминстерфулерен. Кръстен е на Бъкминстър Фулър. Следователно затворените фулерени са известни също като бакиболове, които приличат на стандартни топки за футболна асоциация.
Фигура 01: Фулерен
Когато разглеждаме свойствата на фулерена, всеки въглероден атом е свързан само с три съседни атома и тези връзки са смеси от единични и двойни ковалентни връзки. Хибридизацията на тези въглеродни атоми може да бъде дадена като sp2. Според някои изследвания, реактивността на фулерена може да се увеличи чрез прикрепване на активни групи към повърхностите.
Какво представляват въглеродните нанотръби?
Въглеродните нанотръби, или просто нанотръби, са вид тръби, направени от въглеродни атоми, и тези тръби имат диаметри, които обикновено се измерват в нанометри. Има два вида нанотръби като едностенни въглеродни нанотръби (SWCNT) и многостенни въглеродни нанотръби (MWCNT).
SWCNT могат да бъдат описани като алотропи на въглерода, които са междинни продукти между фулерен и плосък графен. Можем да идеализираме тези нанотръби като изрезки от 2D шестоъгълна решетка от въглеродни атоми, които са навити по протежение на един от решетъчните вектори на Браве на шестоъгълната решетка, образувайки кух цилиндър.
Фигура 02: Едностенни въглеродни нанотръби
От друга страна, MWCNTs се състоят от вложени едностенни въглеродни нанотръби, които са слабо свързани заедно чрез Ван дер Ваалсови взаимодействия в дървовидна пръстенна структура. Понякога ги наричаме въглеродни нанотръби с двойна и тройна стена.
Въглеродните нанотръби показват забележителна електропроводимост. Те също така показват отлична якост на опън и топлопроводимост. Това се дължи на наноструктурата и силата на връзките между въглеродните атоми. Освен това можем да модифицираме химически нанотръбите.
Каква е разликата между фулерените и въглеродните нанотръби?
Фулеренът е алотроп на въглерода. Може да се появи в различни форми и размери, като цилиндрични форми, сферични форми, елипсоидни форми и т.н. Ключовата разлика между фулерена и въглеродните нанотръби е, че фулеренът е алотроп на въглерода, който може да съществува в различни форми и размери, докато въглеродните нанотръби е вид фулерен, който има цилиндрична форма. Най-често срещаната структура на фулерена е сферична структура на бакибол, която има затворена или частично затворена мрежа със слети пръстени от 5 или 7 атома, докато въглеродните нанотръби имат тръбни структури, в които всеки въглероден атом има три ковалентни връзки със съседни атоми.
Обобщение – Фулерен срещу въглеродни нанотръби
Въглеродът е често срещан и разпространен химически елемент на земята. Може да съществува в различни форми, известни като алотропи на въглерода. Фулеренът също е вид алотроп на въглерода. Ключовата разлика между фулерена и въглеродните нанотръби е, че фулеренът е алотроп на въглерода, който може да съществува в различни форми и размери, докато въглеродните нанотръби са вид фулерен с цилиндрична форма.
