تفاوت اصلی بین فولرن و نانولوله های کربنی این است که فولرن آلوتروپ کربن است که می تواند در اشکال و اندازه های مختلف وجود داشته باشد، در حالی که نانولوله های کربنی نوعی فولرن با اشکال استوانه ای هستند.
انواع مختلفی از آلوتروپ های کربن مانند الماس، گرافیت و فولرن وجود دارد. همه این انواع ساختارهای شیمیایی هستند که فقط از اتم‌های کربن ساخته شده‌اند.
فولرین چیست؟
فولرن نوعی آلوتروپ کربن است که دارای مولکول‌های اتم‌های کربن است که از طریق پیوندهای منفرد و دوگانه به یکدیگر پیوند می‌خورند تا شبکه‌ای بسته یا نیمه بسته با حلقه‌های ذوب شده ۵ یا ۷ اتمی تشکیل دهند.این مولکول می تواند به صورت کره های توخالی، بیضی، لوله، یا اشکال و اندازه های دیگر ایجاد شود.
اگر فولرن یک توپولوژی مش بسته باشد، به طور غیررسمی با فرمول تجربی Cn نشان داده می شود، جایی که n تعداد اتم های کربن است. گاهی اوقات، برخی از مقادیر برای n نشان دهنده بیش از یک ایزومر است. معروف ترین عدد این گروه باکمینسترفولرن است. این نام از باکمینستر فولر گرفته شد. بنابراین، فولرن های بسته نیز به عنوان باکی بال شناخته می شوند که شبیه توپ های استاندارد فوتبال انجمنی هستند.
شکل 01: فولرن
هنگامی که خواص فولرن را در نظر می گیریم، هر اتم کربن تنها به سه اتم همسایه متصل است و این پیوندها مخلوطی از پیوندهای کووالانسی تک و دوگانه هستند. هیبریداسیون این اتم های کربن را می توان به صورت sp2 ارائه کرد.بر اساس برخی مطالعات تحقیقاتی، واکنش فولرن را می توان با اتصال گروه های فعال به سطوح افزایش داد.
نانولوله های کربنی چیست؟
نانولوله‌های کربنی یا به‌طور ساده نانولوله‌ها نوعی لوله هستند که از اتم‌های کربن ساخته شده‌اند و قطر این لوله‌ها معمولاً در نانومتر اندازه‌گیری می‌شود. دو نوع نانولوله وجود دارد: نانولوله های کربنی تک جداره (SWCNT) و نانولوله های کربنی چند جداره (MWCNT).
SWCNT ها را می توان به عنوان آلوتروپ های کربن توصیف کرد که واسطه بین فولرن و گرافن تخت هستند. ما می‌توانیم این نانولوله‌ها را به‌عنوان برش‌هایی از یک شبکه شش‌ضلعی دو بعدی از اتم‌های کربن که در امتداد یکی از بردارهای شبکه Bravais شبکه شش ضلعی پیچیده شده‌اند، ایده‌آل کنیم و یک استوانه توخالی را تشکیل دهیم.
شکل 02: نانولوله های کربنی تک جداره
از سوی دیگر، MWCNTها از نانولوله‌های کربنی تک جداره تو در تو تشکیل شده‌اند که از طریق برهمکنش‌های واندروالس در ساختار حلقه‌ای درخت‌مانند به یکدیگر متصل شده‌اند. گاهی از آنها به عنوان نانولوله های کربنی دو و سه جداره یاد می کنیم.
نانولوله های کربنی رسانایی الکتریکی قابل توجهی از خود نشان می دهند. آنها همچنین استحکام کششی و هدایت حرارتی عالی را نشان می دهند. این به دلیل نانوساختار و استحکام پیوندهای بین اتم های کربن است. علاوه بر این، می‌توانیم نانولوله‌ها را از نظر شیمیایی اصلاح کنیم.
تفاوت بین نانولوله های فولرن و کربن چیست؟
فولرن آلوتروپ کربن است. این می تواند در اشکال و اندازه های مختلف مانند اشکال استوانه ای، کروی، اشکال بیضی و غیره رخ دهد. تفاوت اصلی بین فولرن و نانولوله های کربنی این است که فولرن آلوتروپ کربن است که می تواند در اشکال و اندازه های مختلف وجود داشته باشد، در حالی که نانولوله کربنی می تواند وجود داشته باشد. نوعی فولرن است که شکل استوانه ای دارد.متداول ترین ساختار فولرن یک ساختار باکی بال کروی است که دارای یک توری بسته یا نیمه بسته با حلقه های ذوب شده 5 یا 7 اتمی است، در حالی که نانولوله های کربنی ساختارهای لوله مانندی دارند که در آن هر اتم کربن دارای سه پیوند کووالانسی با اتم های همسایه است.
خلاصه - فولرن در مقابل نانولوله های کربنی
کربن یک عنصر شیمیایی رایج و فراوان روی زمین است. این می تواند به اشکال مختلف به نام آلوتروپ کربن وجود داشته باشد. فولرن نیز نوعی آلوتروپ کربن است. تفاوت اصلی بین فولرن و نانولوله‌های کربنی در این است که فولرن آلوتروپ کربن است که می‌تواند در اشکال و اندازه‌های مختلف وجود داشته باشد، در حالی که نانولوله‌های کربنی نوعی فولرن با شکل استوانه‌ای هستند.
