導電率に影響する要因:
* 結合: 炭素化合物の結合のタイプは、導電率を決定する主要な要因です。
* 電子非局在化: 材料全体で自由に移動する電子の能力は、導電率にとって重要です。
炭素化合物の種類とその導電率:
1。ダイヤモンド:
* 結合: 共有結合、強く、方向性。
* 電子非局在化: 遊離電子はありません。
* 導電率: 優れた絶縁体は、電気を導入しません。
2。グラファイト:
* 結合: レイヤーの共有結合、層の間に弱いファンデルワールス力があります。
* 電子非局在化: 層の自由電子。
* 導電率: 層に沿った電気の良好な導体ですが、それらに垂直ではありません。
3。グラフェン:
* 結合: グラファイトの単一層。
* 電子非局在化: 層内の高度な電子非局在化。
* 導電率: 最も有名な電気の優れた導体。
4。 fullerenes:
* 結合: 共有結合を持つケージのような構造。
* 電子非局在化: ケージ内の限られた電子非局在化。
* 導電率: 一般的に導体は貧弱ですが、一部の染色物質は半導体特性を示します。
5。カーボンナノチューブ:
* 結合: 強力な共有結合を備えたグラフェンの巻きシート。
* 電子非局在化: ナノチューブの長さに沿った高度の電子非局在化。
* 導電率: ナノチューブの構造に応じて、優れた導体。一部のナノチューブは金属性である可能性がありますが、他のナノチューブは半導体です。
6。有機半導体:
* 結合: 複雑な分子構造との共有結合。
* 電子非局在化: 分子内の限られた電子非局在化。
* 導電率: 半導体特性を示すことができます。つまり、導電率は温度や光などの外部要因によって操作できます。
要約すると、炭素化合物の導電率は、その構造と結合に基づいて大きく異なります。構造と導電性の関係を理解することは、電子機器、エネルギー貯蔵、およびその他の用途向けの新しい炭素ベースの材料の設計と利用に重要です。