Põhiline erinevus fullereeni ja süsiniknanotorude vahel on see, et fullereen on süsiniku allotroop, mis võib esineda erineva kuju ja suurusega, samas kui süsiniknanotorud on silindrilise kujuga fullereeni tüüp.
Süsiniku allotroope on erinevat tüüpi, näiteks teemant, grafiit ja fullereen. Kõik need tüübid on keemilised struktuurid, mis koosnevad ainult süsinikuaatomitest.
Mis on fullereen?
Fullereen on süsiniku allotroop, mille süsinikuaatomite molekulid on üksteisega seotud üksik- ja kaksiksidemetega, moodustades suletud või osaliselt suletud võrgu, millel on 5 või 7 aatomist koosnevad tsüklid. See molekul võib esineda õõnsate sfääride, ellipsoidide, torude või muu kuju ja suurusega.
Kui fullereen on suletud võrgu topoloogia, tähistatakse seda mitteametlikult empiirilise valemiga Cn, kus n on süsinikuaatomite arv. Mõnikord esindavad mõned n väärtused rohkem kui ühte isomeeri. Selle rühma kuulsaim number on buckminsterfullerene. See sai nime Buckminster Fulleri järgi. Seetõttu on suletud fullereene tuntud ka kui buckyballs, mis meenutavad jalgpalli tavalisi palle.
Joonis 01: Fullereen
Fulereeni omadusi arvestades on iga süsinikuaatom seotud ainult kolme naaberaatomiga ja need sidemed on üksik- ja topeltkovalentsete sidemete segud. Nende süsinikuaatomite hübridisatsiooni võib esitada kui sp2. Mõnede uuringute kohaselt saab fullereeni reaktsioonivõimet suurendada, kinnitades pindadele aktiivseid rühmi.
Mis on süsiniknanotorud?
Süsinik-nanotorud või lihts alt nanotorud on teatud tüüpi torud, mis on valmistatud süsinikuaatomitest ja nende torude läbimõõtu mõõdetakse tavaliselt nanomeetrites. Nanotorusid on kahte tüüpi: ühe seinaga süsiniknanotorud (SWCNT) ja mitme seinaga süsiniknanotorud (MWCNT).
SWCNT-sid võib kirjeldada kui süsiniku allotroope, mis on fullereeni ja lamegrafeeni vaheühendid. Me saame neid nanotorusid idealiseerida süsinikuaatomite 2D kuusnurkvõre väljalõigetena, mis keritakse üles mööda ühte kuusnurkse võre Bravais' võrevektoritest, moodustades õõnsa silindri.
Joonis 02: Üheseinalised süsiniknanotorud
Teisest küljest koosnevad MWCNT-d pesastatud üheseinalistest süsinik-nanotorudest, mis on Van der Waalsi interaktsioonide kaudu puusarnases rõngastruktuuris nõrg alt omavahel seotud. Mõnikord nimetame neid kahe- ja kolmeseinalisteks süsiniknanotorudeks.
Süsinik-nanotorudel on märkimisväärne elektrijuhtivus. Samuti on neil suurepärane tõmbetugevus ja soojusjuhtivus. See on tingitud nanostruktuurist ja süsinikuaatomite vaheliste sidemete tugevusest. Lisaks saame nanotorusid keemiliselt modifitseerida.
Mis vahe on fullereeni ja süsiniknanotorude vahel?
Fullereen on süsiniku allotroop. See võib esineda erineva kuju ja suurusega, näiteks silindrikujuline, sfääriline kuju, ellipsoidne kuju jne. Peamine erinevus fullereeni ja süsiniknanotorude vahel on see, et fullereen on süsiniku allotroop, mis võib esineda erineva kuju ja suurusega, samas kui süsiniknanotorud on fullereeni tüüp, millel on silindriline kuju. Fullereeni levinuim struktuur on sfääriline buckyball-struktuur, millel on suletud või osaliselt suletud võrk, millel on 5 või 7 aatomist koosnevad tsüklid, samas kui süsinik-nanotorudel on torusarnased struktuurid, milles igal süsinikuaatomil on kolm kovalentset sidet naaberaatomitega.
Kokkuvõte – Fullereen vs süsiniknanotorud
Süsinik on maa peal levinud ja rikkalik keemiline element. See võib esineda erinevates vormides, mida nimetatakse süsiniku allotroopideks. Fullereen on ka süsiniku allotroopi tüüp. Peamine erinevus fullereeni ja süsiniknanotorude vahel on see, et fullereen on süsiniku allotroop, mis võib esineda erineva kuju ja suurusega, samas kui süsiniknanotorud on silindrilise kujuga fullereeni tüüp.
