Fuleren ve karbon nanotüpler arasındaki temel fark, fulleren farklı şekil ve boyutlarda var olabilen bir karbon allotropu iken, karbon nanotüpler silindirik şekilli bir fulleren türüdür.
Elmas, grafit ve fulleren gibi farklı karbon allotropları vardır. Bütün bu tipler sadece karbon atomlarından oluşan kimyasal yapılardır.
Fulerene nedir?
Fullerene, 5 veya 7 atomlu kaynaşmış halkalara sahip kapalı veya kısmen kapalı bir ağ oluşturmak için tek ve çift bağlar yoluyla birbirine bağlanmış karbon atomu moleküllerine sahip bir karbon allotropu türüdür. Bu molekül içi boş küreler, elipsoidler, tüpler veya diğer şekil ve boyutlarda olabilir.
Eğer fulleren kapalı bir ağ topolojisiyse, gayri resmi olarak ampirik formül Cn ile gösterilir; burada n, karbon atomlarının sayısıdır. Bazen n için bazı değerler birden fazla izomeri temsil eder. Bu grubun en ünlü sayısı buckminsterfullerenedir. Adını Buckminster Fuller'dan almıştır. Bu nedenle, kapalı fullerenler, standart futbol toplarına benzeyen bucky topları olarak da bilinir.
Şekil 01: Fullerene
Fulerenin özellikleri düşünüldüğünde, her bir karbon atomu sadece üç komşu atoma bağlıdır ve bu bağlar tek ve çift kovalent bağların karışımlarıdır. Bu karbon atomlarının hibritleşmesi sp2 olarak verilebilir. Bazı araştırma çalışmalarına göre, yüzeylere aktif gruplar eklenerek fullerenin reaktivitesi arttırılabilir.
Karbon Nanotüpler nedir?
Karbon nanotüpler veya basitçe nanotüpler, karbon atomlarından yapılmış bir tüp türüdür ve bu tüplerin çapları tipik olarak nanometre olarak ölçülür. Tek duvarlı karbon nanotüpler (SWCNT'ler) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT'ler) olmak üzere iki tür nanotüp vardır.
SWCNT'ler, fulleren ve düz grafen arasında ara ürünler olan karbon allotropları olarak tanımlanabilir. Bu nanotüpleri, altıgen kafesin Bravais kafes vektörlerinden biri boyunca yuvarlanan, içi boş bir silindir oluşturan 2B altıgen karbon atomu kafesinden kesikler olarak idealleştirebiliriz.
Şekil 02: Tek Duvarlı Karbon Nanotüpler
Öte yandan, MWCNT'ler, ağaç benzeri bir halka yapısında Van der Waals etkileşimleri yoluyla birbirine zayıf bir şekilde bağlanan iç içe tek duvarlı karbon nanotüplerden oluşur. Bazen bunlara çift ve üç duvarlı karbon nanotüpler diyoruz.
Karbon nanotüpler olağanüstü elektriksel iletkenlik gösterir. Ayrıca mükemmel gerilme mukavemeti ve termal iletkenlik sergilerler. Bunun nedeni karbon atomları arasındaki bağların nanoyapısı ve gücüdür. Ayrıca nanotüpleri kimyasal olarak değiştirebiliriz.
Fulerene ve Karbon Nanotüpler Arasındaki Fark Nedir?
Fullerene bir karbon allotropudur. Silindirik şekiller, küresel şekiller, elipsoid şekiller vb. gibi farklı şekil ve boyutlarda ortaya çıkabilir. Fulleren ve karbon nanotüpler arasındaki temel fark, fulleren'in farklı şekil ve boyutlarda bulunabilen bir karbon allotropu olması, oysa karbon nanotüp silindirik bir şekle sahip bir fulleren türüdür. Fulleren'in en yaygın yapısı, 5 veya 7 atomlu kaynaşmış halkalara sahip kapalı veya kısmen kapalı bir ağa sahip küresel bir buckyball yapısı iken, karbon nanotüpler, her bir karbon atomunun komşu atomlarla üç kovalent bağa sahip olduğu tüp benzeri yapılara sahiptir.
Özet – Fullerene vs Karbon Nanotüpler
Karbon, yeryüzünde yaygın ve bol bulunan bir kimyasal elementtir. Karbonun allotropları olarak bilinen farklı formlarda bulunabilir. Fulleren ayrıca bir tür karbon allotropudur. Fulleren ve karbon nanotüpler arasındaki temel fark, fulleren, farklı şekil ve boyutlarda bulunabilen bir karbon allotropu iken, karbon nanotüpler silindir şeklinde bir fulleren türüdür.
