Der Hauptunterschied zwischen Buckyballs und Nanoröhren besteht darin, dass Buckyballs kugelförmige Strukturen mit Kohlenstoffatomen haben, die drei Bindungen miteinander haben, während Nanoröhren röhrenförmige Strukturen mit drei Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen sind.
Sowohl Buckyballs als auch Nanoröhren sind nanoskalige Strukturen. Der Begriff Buckyballs bezieht sich auf Buckminsterfullerene. Nanoröhren sind eine Art Röhre aus Kohlenstoffatomen, und diese Röhren haben Durchmesser, die typischerweise in Nanometern gemessen werden.
Was sind Buckyballs?
Der Begriff Buckyballs bezieht sich auf Buckminsterfullerene. Es ist eine Art Fulleren mit der chemischen Formel C60. Diese Substanz ist eine käfigartige verschmolzene Ringstruktur, die einem Fußball ähnelt, da sie aus 20 Sechsecken und 12 Fünfecken besteht. Diese Struktur hat Kohlenstoffatome mit drei Bindungen zwischen ihnen. Buckyballs erscheinen als schwarze Feststoffe, die dazu neigen, sich in Kohlenwasserstofflösungsmitteln aufzulösen und eine violette Lösung zu erzeugen.
Abbildung 01: Struktur von Buckyballs
Buckyballs kommen natürlicherweise als Fullerene vor. Wir können kleine Mengen von Buckyballs in Ruß finden. Darüber hinaus existiert es im Weltraum, in planetarischen Nebeln und in einigen Sternen. Theoretisch wurde diese Substanz erstmals in den 1960er und 1970er Jahren vorhergesagt. Es wurde erstmals 1984 von Eric Rohfing, Donald Cox und Andrew Kaldor erstellt. Sie verwendeten einen Laser, um Kohlenstoff in einem Überschall-Heliumstrahl zu verdampfen.
Es ist ein stabiles Molekül, das hohen Temperaturen und hohen Drücken standh alten kann. Es war das größte bekannte Molekül, bei dem bis 2020 Welle-Teilchen-Dualität beobachtet wurde. Die Lösung von Buckyballs hat typischerweise eine tiefviolette Farbe. Beim Verdunsten hinterlässt es einen braunen Rückstand. Diese Farbänderung tritt aufgrund der relativ schmalen Energiebreite des Bandes von Molekülniveaus auf, das für das von einzelnen C-60-Molekülen absorbierte grüne Licht verantwortlich ist. Außerdem ist die Substanz in aromatischen Lösungsmitteln und Schwefelkohlenstoff schwer löslich. Aber es ist in Wasser unlöslich.
Was sind Nanoröhren?
Nanoröhren sind eine Art Röhre aus Kohlenstoffatomen, und diese Röhren haben Durchmesser, die typischerweise in Nanometern gemessen werden. Es gibt zwei Arten von Nanoröhren als einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (SWCNTs) und mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (MWCNTs).
Die SWCNTs können als Allotrope von Kohlenstoff beschrieben werden, die ein Zwischenprodukt zwischen Fulleren und flachem Graphen sind. Wir können diese Nanoröhren idealisieren als Ausschnitte aus einem zweidimensionalen hexagonalen Gitter aus Kohlenstoffatomen, die entlang eines der Bravais-Gittervektoren des hexagonalen Gitters aufgerollt sind und einen Hohlzylinder bilden.
Abbildung 02: Kohlenstoffnanoröhrchen
Auf der anderen Seite bestehen MWCNTs aus verschachtelten einwandigen Kohlenstoffnanoröhren, die durch Van-der-Waals-Wechselwirkungen in einer baumartigen Ringstruktur schwach aneinander gebunden sind. Manchmal können wir sie auch als doppel- und dreiwandige Kohlenstoffnanoröhren bezeichnen.
Carbon Nanotubes bieten eine bemerkenswerte elektrische Leitfähigkeit. Darüber hinaus weisen sie eine außergewöhnliche Zugfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit auf. Dies liegt an der Nanostruktur und Stärke der Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen. Außerdem können wir Nanoröhren chemisch modifizieren.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Buckyballs und Nanotubes?
- Buckyballs und Nanoröhren sind im Nanomaßstab.
- Beide haben Kohlenstoffatome mit drei Bindungen (zwei Einfachbindungen und eine Doppelbindung).
Was ist der Unterschied zwischen Buckyballs und Nanotubes?
Sowohl Buckyballs als auch Nanoröhren sind nanoskalige Strukturen. Der Hauptunterschied zwischen Buckyballs und Nanoröhren besteht darin, dass Buckyballs kugelförmige Strukturen mit Kohlenstoffatomen haben, die drei Bindungen miteinander haben, während Nanoröhren röhrenförmige Strukturen mit zwei Einfachbindungen und einer Doppelbindung zwischen jedem Kohlenstoffatom sind.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Buckyballs und Nanotubes in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Buckyballs vs. Nanotubes
Sowohl Buckyballs als auch Nanoröhren sind nanoskalige Strukturen. Der Begriff Buckyballs bezieht sich auf Buckminsterfullerene. Nanoröhren sind eine Art Röhre aus Kohlenstoffatomen, und diese Röhren haben Durchmesser, die typischerweise in Nanometern gemessen werden. Der Hauptunterschied zwischen Buckyballs und Nanoröhren besteht darin, dass Buckyballs kugelförmige Strukturen mit Kohlenstoffatomen haben, die drei Bindungen miteinander haben, während Nanoröhren röhrenförmige Strukturen mit zwei Einfachbindungen und einer Doppelbindung zwischen jedem Kohlenstoffatom sind.
