ההבדל העיקרי בין פולרן וננו-צינורות פחמן הוא שפולרן הוא אלוטרופ של פחמן שיכול להתקיים בצורות וגדלים שונים, בעוד שצינורות פחמן הם סוג של פולרן עם צורות גליליות.
ישנם סוגים שונים של אלוטרופים של פחמן, כגון יהלום, גרפיט ופולרן. כל הסוגים הללו הם מבנים כימיים העשויים מאטומי פחמן בלבד.
מה זה פולרן?
Fullerene הוא סוג של אלוטרופ של פחמן בעל מולקולות של אטומי פחמן הקשורים זה לזה באמצעות קשרים בודדים וכפולים ליצירת רשת סגורה או סגורה חלקית בעלת טבעות מתמזגות של 5 או 7 אטומים.מולקולה זו יכולה להופיע ככדורים חלולים, אליפסואידים, צינורות או צורות וגדלים אחרים.
אם הפולרן הוא טופולוגיה של רשת סגורה, הוא מסומן באופן לא רשמי בנוסחה האמפירית Cn, כאשר n הוא מספר אטומי הפחמן. לפעמים, כמה ערכים עבור n מייצגים יותר מאיזומר אחד. המספר המפורסם ביותר של קבוצה זו הוא buckminsterfullerene. הוא נקרא על שם באקמינסטר פולר. לכן, פולרנים סגורים ידועים גם ככדורי בקי, אשר דומים לכדורים סטנדרטיים של כדורגל אגודות.
איור 01: Fullerene
כאשר בוחנים את התכונות של פולרן, כל אטום פחמן מחובר רק לשלושה אטומים שכנים, והקשרים הללו הם תערובות של קשרים קוולנטיים בודדים וכפולים. ההכלאה של אטומי פחמן אלה יכולה להינתן בתור sp2.על פי מחקרים מסוימים, ניתן להגביר את התגובתיות של פולרן על ידי הצמדת קבוצות פעילות למשטחים.
מהן ננו-צינוריות פחמן?
ננו-צינוריות פחמן, או פשוט ננו-צינוריות, הן סוג של צינורות העשויים מאטומי פחמן, ולצינורות הללו יש קטרים הנמדדים בדרך כלל בננומטרים. ישנם שני סוגים של ננו-צינורות כמו ננו-צינוריות פחמן חד-דופן (SWCNT) וננו-צינורות פחמן מרובי-קירות (MWCNTs).
SWCNTs ניתן לתאר כאלוטרופים של פחמן שהם אמצעי ביניים בין פולרן לגרפן שטוח. אנו יכולים לעשות אידיאליזציה של ננו-צינורות אלה כגזרות מסריג משושה דו-ממדי של אטומי פחמן המגולגלים לאורך אחד מוקטורי הסריג Bravais של הסריג המשושה, ויוצרים גליל חלול.
איור 02: ננו-צינורות פחמן עם קיר יחיד
מאידך, MWCNTs מורכבים מננו-צינורות פחמן עם דופן בודדת מקוננים הקשורים ביניהם בצורה חלשה באמצעות אינטראקציות ואן דר ואלס במבנה טבעת דמוי עץ. לפעמים, אנו מתייחסים אליהם כננו-צינורות פחמן דו-משולשת דופן.
ננו-צינוריות פחמן מציגות מוליכות חשמלית יוצאת דופן. הם גם מפגינים חוזק מתיחה ומוליכות תרמית מצוינים. זה נובע מהמבנה הננו וחוזק של הקשרים בין אטומי פחמן. בנוסף, אנו יכולים לשנות ננו-צינורות כימית.
מה ההבדל בין ננו-צינוריות פולרן לפחמן?
Fullerene הוא אלוטרופ של פחמן. זה יכול להופיע בצורות וגדלים שונים, כגון צורות גליליות, צורות כדוריות, צורות אליפסואידים וכו'. ההבדל העיקרי בין פולרן וננו-צינוריות פחמן הוא שפולרן הוא אלוטרופ של פחמן שיכול להתקיים בצורות ובגדלים שונים, ואילו ננו-צינוריות פחמן. הוא סוג של פולרן בעל צורה גלילית.המבנה הנפוץ ביותר של פולרן הוא מבנה בקיבול כדורי, בעל רשת סגורה או סגורה חלקית עם טבעות מתמזגות של 5 או 7 אטומים, בעוד שלננו-צינוריות פחמן יש מבנים דמויי צינור, שבהם לכל אטום פחמן יש שלושה קשרים קוולנטיים עם אטומים שכנים.
סיכום – פולרן נגד ננו-צינוריות פחמן
פחמן הוא יסוד כימי נפוץ ושופע על פני כדור הארץ. זה יכול להתקיים בצורות שונות הידועות כאלוטרופים של פחמן. פולרן הוא גם סוג של אלוטרופ של פחמן. ההבדל העיקרי בין פולרן לננו-צינוריות פחמן הוא שפולרן הוא אלוטרופ של פחמן שיכול להתקיים בצורות ובגדלים שונים, בעוד שצינורות פחמן הם סוג של פולרן עם צורה גלילית.
