Фуллерен менен көмүртектүү нанотүтүктөрдүн ортосундагы негизги айырма - бул фуллерен көмүртектин аллотропу, ал ар кандай формада жана өлчөмдө болушу мүмкүн, ал эми көмүртек нанотүтүкчөлөрү цилиндр формасындагы фуллерендин бир түрү.
Көмүртектин алмаз, графит жана фуллерен сыяктуу аллотропдорунун ар кандай түрлөрү бар. Бул түрлөрдүн баары көмүртек атомдорунан түзүлгөн химиялык түзүлүштөр.
Фуллерен деген эмне?
Фуллерен – көмүртек атомдорунун молекулалары бири-бири менен бир жана кош байланыштар аркылуу туташтырылган 5 же 7 атомдук шакекчелерден турган жабык же жарым-жартылай жабык торчо пайда кылуу үчүн аллотроптун бир түрү. Бул молекула көңдөй шарлар, эллипсоиддер, түтүктөр же башка формалар жана өлчөмдөрдө болушу мүмкүн.
Эгер фуллерен жабык тор топологиясы болсо, ал формалдуу эмес түрдө Cn эмпирикалык формуласы менен белгиленет, мында n – көмүртек атомдорунун саны. Кээде n үчүн кээ бир маанилер бирден ашык изомерди билдирет. Бул топтун эң атактуу саны - buckminsterfullerene. Ал Бакминстер Фуллердин атынан аталган. Ошондуктан, жабык фуллерендер ассоциация футболунун стандарттык топторуна окшош бакиболдор деп да белгилүү.
01-сүрөт: Фуллерен
Фуллерендин касиеттерин эске алганда, ар бир көмүртек атому үч гана кошуна атомдор менен байланышкан жана ал байланыштар бир жана кош коваленттик байланыштардын аралашмасы болуп саналат. Бул көмүртек атомдорунун гибриддештирүү sp2 катары берилиши мүмкүн. Кээ бир изилдөөлөр боюнча, фуллерендин реактивдүүлүгүн беттерге активдүү топторду кошуу менен жогорулатууга болот.
Көмүртек нанотүтүкчөлөрү деген эмне?
Карбон нанотүтүкчөлөрү же жөн эле нанотүтүкчөлөр, көмүртек атомдорунан жасалган түтүктөрдүн бир түрү жана бул түтүктөрдүн диаметри адатта нанометр менен өлчөнөт. Нанотүтүктөрдүн бир дубалдуу көмүртек нанотүтүкчөлөрү (SWCNTs) жана көп дубалдуу көмүртектүү нанотүтүкчөлөрү (MWCNTs) сыяктуу эки түрү бар.
SWCNTs фуллерен менен жалпак графендин ортосундагы аралык болуп саналган көмүртектин аллотропу катары мүнөздөөгө болот. Биз бул нанотүтүктөрдү 2D алты бурчтуу көмүртек атомдорунун торчосунун кесилиши катары идеалдаштырсак болот, алар алты бурчтуу тордун Брава торчо векторлорунун бирине тизилип, көңдөй цилиндрди түзүшөт.
02-сүрөт: Бир дубалдуу көмүртек нанотүтүкчөлөрү
Ал эми, MWCNTs дарак сымал шакек түзүмүндө Ван дер Ваальс өз ара аракеттешүүсү аркылуу бири-бирине алсыз байланышкан уя салынган бир дубалдуу көмүртек нанотүтүкчөлөрүнөн турат. Кээде биз аларды эки жана үч дубалдуу көмүртек нанотүтүкчөлөрү деп атайбыз.
Көмүртек нанотүтүктөрү укмуштуудай электр өткөргүчтүгүн көрсөтөт. Алар ошондой эле сонун чыңалуу күчүн жана жылуулук өткөрүмдүүлүгүн көрсөтөт. Бул көмүртек атомдорунун ортосундагы байланыштардын наноструктурасы жана күчү менен шартталган. Мындан тышкары, биз нанотүтүктөрдү химиялык түрдө өзгөртө алабыз.
Фуллерен жана көмүртектүү нанотүтүктөрдүн ортосунда кандай айырма бар?
Фуллерен – көмүртектин аллотропу. Ал ар кандай формаларда жана өлчөмдөрдө пайда болушу мүмкүн, мисалы, цилиндр формасында, сфералык формада, эллипсоиддик формада ж.б. фуллерендин цилиндр формасындагы бир түрү. Фуллерендин эң кеңири таралган структурасы - бул 5 же 7 атомдун бириккен шакекчелери бар жабык же жарым-жартылай жабык сетка ээ болгон сфералык бакибол структурасы, ал эми көмүртек нанотүтүкчөлөрүндө ар бир көмүртек атому кошуна атомдор менен үч коваленттик байланышы бар түтүк сымал түзүлүштөр бар.
Кыскача маалымат – Фуллерен жана Карбон Нанотүтүкчөлөрү
Көмүртек – жер бетинде кеңири таралган жана көп химиялык элемент. Ал көмүртектин аллотропу деп аталган ар кандай формаларда болушу мүмкүн. Фуллерен да көмүртектин аллотропунун бир түрү болуп саналат. Фуллерен менен көмүртектүү нанотүтүкчөлөрдүн ортосундагы негизги айырма, фуллерен ар кандай формада жана өлчөмдө болушу мүмкүн болгон көмүртектин аллотропу, ал эми көмүртек нанотүтүкчөлөрү цилиндр формасындагы фуллерендин бир түрү болуп саналат.
