已知常見碳奈米管有扶手型及鋸齒狀兩種型式。若為鋸齒狀,其導電性質為半導體性
質,若是扶手型導電性質為金屬,甚至比金屬還好,請就下列圖形回答問題:
(1)若扶手型需要n個六角環圍成,其中C-C鍵長為x,請問碳奈米管半徑 (r)與
C-C鍵長(x)的關係為?
(2)鋸齒狀單層奈米碳管是一個由單層石墨所形成的中空圓柱形
分子。附圖為無限奈米碳管的一部分,若按附圖所示的方式將
單層石墨捲曲成一直徑為1.8奈米(或1800皮米)的奈米碳管,
則沿圓柱形的圓周繞一圈,需要多少個六圓環?(已知石墨中
的碳-碳鍵長約為1.42 埃(或 142 皮米)) 【高雄中學段考題】
3nx
答 (1) r = ;(2) 23 個
4π
說 (1)
N/X
A B
x
。
~30°
30
貢獻寬度
C
X+ L X3M 3
3
2x
-x.n個=周長=2r
3
平均1個六角可貢獻的寬度=x+x·sin30 =
2
3
2x n = 2πr
r=
(a) 扶手型
3nx
4元
514300
(b)鋸齒狀