نانو ساختارهای کربنی

نانوساختارهای کربنی:ترکیبات کربنی گستردگی زیادی داشته و از اهمیت بسزایی برخوردارند. ترکیبات آلی در دو گروه آلیفاتیک و آروماتیک قرار می گیرند. این ترکیبات می توانند زنجیره ای، حلقوی و یا دربرگیرنده ساختارهای سه بعدی باشند. کربن می تواند هیبرید های متنوع را در این ترکیبات دارا باشد. خصوصیات متنوع (نانو) ساختارهای کربنی مستقیما با هیبرید اتم های کربن مرتبط است.

به جز کربن و هیدروژن، اتم هایی همچون اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، هالوژن ها و نیز در ساختار ترکیبات آلی مشارکت می کنند. گروه های عاملی بخش هایی از مولکول آلی با آرایش اتمی مشخص اند که ویژگی ها و واکنش پذیری ترکیب را رقم می زنند.کربن (C) را می توان یک عنصر استثنائی در جدول تناوبی دانست. شیمی گسترده ترکیبات کربنی تا به آن حد است که یکی از گرایش های رشته شیمی با عنوان شیمی آلی به طور کامل به بررسی ترکیبات این عنصر از جدول تناوبی می پردازد.

پیوند کوالانسی هر اتم کربن با انواع دیگر اتم ها یا اتم های کربن دیگر، ساختارهای نامحدود و بسیار متنوع را ایجاد می نماید. از جهت دیگر بسیاری از ترکیباتی که در طبیعت طی روش های طبیعی سنتز ساخته می شوند نیز از خانواده ترکیبات آلی اند. گستره وسیعی از ترکیبات شامل ترکیبات متنوع نفتی تا مواد دارویی و بسپارهای آلی (Polymers) زیر مجموعه ترکیبات کربن قرار می گیرند.

در نانوفناوری نیز، ترکیبات کربنی دسته مهم و مشخصی را به خود اختصاص می دهند که با عنوان نانوساختارهای کربنی خوانده می شوند. نانوساختارهای کربنی خصوصیات فیزیکی-شیمیایی منحصر به فردی از خود نشان می دهند و نقش گسترده ای در زمینه فناوری های نوین و پیشرفته دارند.

مطالعه شیمی پایه ترکیبات کربنی می تواند راهگشای درک بسیاری از خصوصیات نانوساختارهای کربنی و همچنین اصلاح ساختاری آنان باشد.دو ایزوتوپ عمده کربن شامل 12C و 13C می باشد که به صورت طبیعی وجود ندارد.14C ناپایدار است و جزء ترکیبات رادیواکتیو محسوب می شود. 13C در مقایسه با 12C فراوانی بسیار کمتری دارد اما یک هسته فعال در طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته محسوب می شود. 13CNMR یک تکنیک بسیار خوب و دقیق در بررسی ساختار مولکولی است.