Het belangrijkste verschil tussen fullereen en koolstofnanobuizen is dat fullereen een allotroop van koolstof is die in verschillende vormen en maten kan voorkomen, terwijl koolstofnanobuizen een type fullereen met cilindrische vormen zijn.
Er zijn verschillende soorten allotropen van koolstof, zoals diamant, grafiet en fullereen. Al deze typen zijn chemische structuren gemaakt van alleen koolstofatomen.
Wat is Fullereen?
Fullereen is een type allotroop van koolstof met moleculen van koolstofatomen die aan elkaar zijn gebonden via enkele en dubbele bindingen om een gesloten of gedeeltelijk gesloten maas te vormen met gefuseerde ringen van 5 of 7 atomen. Dit molecuul kan voorkomen als holle bollen, ellipsoïden, buizen of andere vormen en maten.
Als het fullereen een topologie met gesloten mazen is, wordt het informeel aangeduid met de empirische formule Cn, waarbij n het aantal koolstofatomen is. Soms vertegenwoordigen sommige waarden voor n meer dan één isomeer. Het bekendste nummer van deze groep is buckminsterfullereen. Het is vernoemd naar Buckminster Fuller. Daarom zijn gesloten fullerenen ook bekend als buckyballs, die lijken op standaardballen van voetbalverenigingen.
Figuur 01: Fullereen
Als we kijken naar de eigenschappen van fullereen, is elk koolstofatoom verbonden met slechts drie aangrenzende atomen, en die bindingen zijn mengsels van enkele en dubbele covalente bindingen. De hybridisatie van deze koolstofatomen kan worden gegeven als sp2. Volgens sommige onderzoeken kan de reactiviteit van fullereen worden verhoogd door actieve groepen aan de oppervlakken te hechten.
Wat zijn koolstofnanobuizen?
Koolstof nanobuisjes, of gewoon nanobuisjes, zijn een soort buis gemaakt van koolstofatomen, en deze buisjes hebben een diameter die doorgaans wordt gemeten in nanometers. Er zijn twee soorten nanobuisjes: enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWCNT's) en meerwandige koolstofnanobuizen (MWCNT's).
SWCNT's kunnen worden beschreven als allotropen van koolstof die tussenproducten zijn tussen fullereen en plat grafeen. We kunnen deze nanobuisjes idealiseren als uitsneden van een 2D hexagonaal rooster van koolstofatomen die zijn opgerold langs een van de Bravais-roostervectoren van het hexagonale rooster en een holle cilinder vormen.
Figuur 02: Enkelwandige koolstofnanobuisjes
Aan de andere kant bestaan MWCNT's uit geneste enkelwandige koolstofnanobuizen die zwak aan elkaar zijn gebonden door Van der Waals-interacties in een boomachtige ringstructuur. Soms noemen we ze dubbel- en driedubbelwandige koolstofnanobuizen.
Koolstof nanobuisjes vertonen opmerkelijke elektrische geleidbaarheid. Ze vertonen ook uitstekende treksterkte en thermische geleidbaarheid. Dit komt door de nanostructuur en sterkte van de bindingen tussen koolstofatomen. Daarnaast kunnen we nanobuisjes chemisch modificeren.
Wat is het verschil tussen fullereen en koolstofnanobuisjes?
Fullerene is een allotroop van koolstof. Het kan in verschillende vormen en maten voorkomen, zoals cilindrische vormen, bolvormige vormen, ellipsoïde vormen, enz. Het belangrijkste verschil tussen fullereen en koolstofnanobuisjes is dat fullereen een allotroop van koolstof is die in verschillende vormen en maten kan voorkomen, terwijl koolstofnanobuisjes is een type fullereen dat een cilindrische vorm heeft. De meest voorkomende structuur van fullereen is een bolvormige buckyball-structuur, die een gesloten of gedeeltelijk gesloten maas heeft met gefuseerde ringen van 5 of 7 atomen, terwijl koolstofnanobuisjes buisachtige structuren hebben waarin elk koolstofatoom drie covalente bindingen heeft met aangrenzende atomen.
Samenvatting – Fullereen versus koolstofnanobuisjes
Koolstof is een veelvoorkomend en overvloedig chemisch element op aarde. Het kan in verschillende vormen voorkomen die bekend staan als allotropen van koolstof. Fullereen is ook een soort allotroop van koolstof. Het belangrijkste verschil tussen fullereen en koolstofnanobuizen is dat fullereen een allotroop van koolstof is die in verschillende vormen en maten kan voorkomen, terwijl koolstofnanobuizen een type fullereen met een cilindrische vorm zijn.
