ফুলারিন

ফুলারিন হলো কার্বনের একটি এলোট্রপ যার প্রত্যেকটি অণু একক অথবা দ্বৈত বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত কার্বন পরমাণু দিয়ে গঠিত। ফুলারিন অণু ফাঁকা গোলক, উপবৃত্তাকার, টিউব বা বিভিন্ন আকার-আকৃতির হতে পারে। গ্রাফিন(গ্রাফাইটের বিচ্ছিন্ন পারমাণবিক স্তর)কে, ফুলারিন পরমাণু শ্রেণির একটি সদস্য হিসেবে গণ্য করা হয়।

C₆₀ ফুলারিন এর মডেল

C₂₀ ফুলারিন এর মডেল

একটি কার্বন ন্যানোটিউবের মডেল

C₆₀ ফুলারিন

ইতিহাস

১৯৭০ সালে ইজি ওসাওয়া C
₆₀-এর অস্তিত্ব সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন। ^[১][২]

তিনি লক্ষ্য করেন যে, একটি করনালিন অণুর গঠন হলো একটি ফুটবল আকৃতির একটি উপসেট। তিনি অনুমান করেন যে অণুটির একটি পূর্ণ বলের আকৃতিও থাকতে পারে। সে সময়ে জাপানি বৈজ্ঞানিক জার্নালগুলো তার এ গবেষণার ব্যাপারে রিপোর্ট করে, কিন্তু জাপানি ভাষার এ রিপোর্ট গুলো কিংবা এগুলোর অনুবাদও ইউরোপ বা আমেরিকার গবেষকদের কাছে পৌঁছায়নি।

এছাড়াও ১৯৭০ সালে, আর.ডাব্লিউ. হেনসন C
₆₀ এর কাঠামো এবং এর একটি মডেল তৈরি করেন। কিন্তু দুর্ভাগ্যবশত, সেই নতুন ধরনের কার্বনের গঠন প্রমাণ করাটা সে সময় খুবই দুর্বল ছিল, তাই প্রস্তাবটি কখনও প্রকাশিত হয়নি। পরবর্তীতে ১৯৯৯ সালে এটি স্বীকৃতি লাভ করে। ^[৩][৪]

১৯৭৩ সালে, হেনসন এবং ইউএসএসআর থেকে আগত একদল বিজ্ঞানী C
₆₀ এর স্থায়িত্ব একটি কোয়ান্টাম-রাসায়নিক বিশ্লেষণ ৬০ এবং এর ইলেকট্রনিক কাঠামো প্রস্তাব করেন। গবেষণাপত্রটি ১৯৭৩ সালে প্রকাশিত হলেও বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় এই তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীকে তেমন কোন গুরুত্ব দেয়নি। ^[৫]

১৯৮০ সাল নাগাদ সুমিও ইজিমা C
₆₀ এর অণু শনাক্ত করেন। ^[৬]

C 60 আবিষ্কার

১৯৯৬ সালে ক্রোটো, কার্ল এবং স্মলি ফুলারিন শ্রেণীর অণু আবিষ্কারে তাদের ভূমিকার জন্য রসায়নে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।

ক্রোটো এবং রাইস টিম ইতোমধ্যে C
₆₀ ছাড়াও অন্যান্য বিজ্ঞানীরা ফুলারিন আবিষ্কার করেছেন এবং পরবর্তী বছরগুলোতে আবিষ্কৃত ফুলারিনের তালিকা অনেক দীর্ঘ হয়েছে। ফুলারিনের আণবিক সংকেত C
₆₀। C
₆₀ এর আণবিক ভর 720।

১৯৯২ সালে রাশিয়ার কারেলিয়াতে শুঙ্গিট নামে পরিচিত খনিজ পদার্থের তালিকায় ফুলারিন পাওয়া যায়।

উৎপাদন

ফুলারিন সাধারণত ফুলারিন সমৃদ্ধ সুট থেকে উৎপাদিত হয়। মূলত উৎপাদন পদ্ধতিটি ছিল একটি নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডলে নিকটবর্তী দুটি গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি বৃহৎ তড়িৎ প্রবাহ প্রেরণ। ফলে বৈদ্যুতিক বৃত্ত কার্বনকে একটি প্লাজমায় বাষ্পীভূত করে যা তারপর সুটজাতীয় অবশিষ্টাংশে ঠান্ডা করে। অন্যথায়, সুট অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনের গ্রাফাইট বা পাইরোলিসিসে লেজার অ্যাবলেশন এর দ্বারা উৎপাদিত হয়।

এই প্রক্রিয়ায় বিভিন্ন ধরনের ফুলারিন এবং অন্যান্য ধরনের কার্বনের মিশ্রণ উৎপাদিত করে। তারপর যথাযথ জৈব দ্রাবক ব্যবহার করে ক্রোমাটোগ্রাফি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে স্যুট থেকে ফুলারিন নিষ্কাশন করা হয়। একটি সুট থেকে ৮০টি বা তার চেয়ে বেশি ফুলারিন পরমাণু সংগ্রহ করা যায়। বর্তমানে C
₇₆, C
₇₈ এবং C
₈₄ বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদিত হচ্ছে।

বিক্রিয়া

পলিমারকরণ

বাকিবল উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রায়, বিভিন্ন ধরনের এক, দুই বা ত্রিমাত্রিক কার্বন কাঠামো গঠন করে। এটম ট্রান্সফার অ্যাডেন্ড পলিমারাইজেশন (এট্র্যাপ) রুট ব্যবহার করে একক-স্ট্র্যান্ড পলিমার তৈরি করা হয়।

"আল্ট্রাহার্ড ফুলারিট" একটি বহুল ব্যবহৃত শব্দ যা প্রায়ই ফুলারিটের হাই প্রেসার হাই টেম্পারেচার (এইচপিএইচটি) প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত উপাদান বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়ায় সাধারণত ফুলারিটকে হীরার একটি ন্যানোক্রিস্টালেলিন আকারে রূপান্তরিত করা হয় যা উল্লেখযোগ্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করতে সক্ষম।