شنبه , آبان ۲۶ ۱۳۹۷

فولرن

فولرن (Fullerene) ؛ ساختار کروی از نانوکربن می باشد که پایه آن، صفحات موجود در گرافیت (به نام گرافن) است.

برخلاف الماس و گرافیت، دارای فرمول مشخصی است. یعنی دارای ۱۲ تا پنج ضلعی (برای ایجاد شکل کروی) و تعداد متغیری از شش ضلعی می باشد. این تعداد متغیر شش ضلعی، از طریق اختلاف تعداد اتم های کربن و عدد ۲۰ تقسیم بر ۲ بدست می آید.

فولرن؛ مولکولی قفس مانند، بیش از حد قوی، دارای خواص الکترونیکی، خواص اکسایش-کاهش ونیز خاصیت ارتجاعی، از نظر شیمیایی بسیار پایدار، الکترون خواه، دارای قابلیت ذخیره ی انرژی ونیز یک نیم رسانایی با مقاومت الکتریکی بسیار بالا می باشد.

این مولکول ها؛ دارای چرخش آزادانه بیش از ۱۰۰ میلیون بار در ثانیه، بسیار آروماتیک، واکنش پذیرتر نسبت به آروماتیک های مسطح، متقارن ترین و گردترین مولکول، پایدار و خنثی، به نرمی گرافیت، دارای فعالیت شیمیایی کم ونیز بیش از یک نانومتر اندازه دارند.

گرافیت (graphite) ؛ یکی از آلوتروپ‌ های کربن – نرم – سیاه رنگ – دارای ساختار لایه لایه شامل حلقه های ۶ ضلعی کربن می باشد.

بار الکتریکی فولرن ها به شکل منحصر به فرد در مرکز کره قرار دارد. لذا باعث افزایش تعادل کره متشکل از n اتم کربن در مقابل فشارها و ضربات سنگین می شود. مهم ترین خاصیت فیزیکی ؛ توزیع بار داخل قفس (کنترل پایداری نسبی فولرن) است.

  1. فولرن C۶۰ = توپ توخالی ساخته شده از ۶۰ اتم کربن، نخستین مولکول کربن کروی شناخته شده
  2. فولرن C۲۰ = ساده ترین فولرن (تماماً از پنج ضلعی)
  3. فولرن C۳۰۰ = بزرگترین فولرن

فولرن ها؛ به عنوان روان کننده های جامد در روغن موتور، در لاستیک های سبک تر و مقاوم تر و الاستیک تر، سل خورشیدی، مصارف مخابراتی، عناصر حافظه در صنعت کامپیوتر، ماده پر کننده در نانوکامپوزیت، محافظ پوست در مواد آرایشی، کاهش آلایندگی بنزین، سوخت موشک و … بکار می رود.

نکته درسی بعدی

کربن فعال یا زغال اکتیو

کربن فعال یا زغال اکتیو (Active carbon) ؛ گروهی از مواد کربنی (C) ، دارای …