السورية العربية الجمهوريةالتربية وزارة

للمتميزين الوطني المركز

بعنوان بحثي مشروع

الفيوليرين Fullerene

: الطلاب تقديمالعمار ثراء شلبي سدرة بارود أيلة

عيد محمد شدود فرح الجاني آيةحمودة

. حمرة: لؤي أ إشرافالدراسي م2015-2014للعام

1الصفحة

الفهرسالصفحة الموضوعرقم

الفهرس2المقدمة35 : نانو الأول الفصل

وتقاناته32: الثاني الفصل

الكروية الهندسة42: الثالث الفصل

الكيمياءوالاصطناع

65 : آلة الرابع الفصلالكهربائي القوس

العملي 72 القسمالخاتمة74الجداول 75 فهرس

والصور المصادر78

والمراجع2الصفحة

الشكر80

3الصفحة

المقدمةحياتنا في وأهميتها العالم في مادة أصلب هي ما تساءلنا أن لنا سبق هل

منها؟؟؟ الاستفادة و وتطويرها اصطناعها يمكن هل و اليوميةهو الألماس أن وهي ألا الموضوع عن خاطئة فكرة العالم أغلب لدى للأسف

صحيحة الفكرة هذه كانت و سعره غلاء يسبب مما العالم عرفها مادة أصلبهذه إدحاض تم الفوليرين اكتشاف منذ الماضي، القرن نهايات حتى

لحظة لتوقفه بأسره، العالم أنظار ووجهت تماما، العكس وأثبت النظرية،الفرضيات ينقض أن المرء يستطيع العلم تطور مع أنه حقا يدرك وتجعله

. ودقة صحة أكثر هو ما إلى ويصل صحتها ويناقشأن من الرغم المذهل C60على ولكن الكربون وهو واحد أصلهما والألماس

وأن الأمور من كثير على يؤثر أن الكربون ذرات اصطفاف يمكن كيفليجعلها كاف أمر هو ترتيبها فإن بأسرهم، والعلوم العالم بتطور يتلاعب

) على ) الضوء يسلط الأمر وهذا الفيزيائية أو الكيميائية خواصها في تختلفعلى قادرة تقانة وهي النانوية التقانة وأهمية الجزيئية الهندسة أهمية

الضخمة الجزيئات أحجام إلى لتصل الصغر في متناهية أحجام إلى الوصول. عديدة أمور في لتخدمنا مثالية بطريقة وتنظمها عليها وتؤثر بها وتتلاعب

ببعضها C60إن متصلة وخماسية سداسية حلقات من مؤلف يكون عادةوأهمية نانوية، أبعاد ذات ة كري لتشكل ودقيق منتظم و مدروس بشكل

عالمية!بحتة، كيميائية مادة ليس الكربون أن فكرة وهي فكرة إدراك نستطيع وهنا

روعة لتشكل بينها فيما وتتعاون العلوم جميع فيها تتداخل مادة هي بلالبحت النانو بعلم تختص الفيزياء مجال في فمثلا العلوم، ومعجزات التطور

علماء اهتمام محط نفسها وتضع ومرتكزاته أساسياته من لتصبحوالريمانية الكروية الهندسة عن البحث يحب من خاصة الرياضيات،

ال ومعجزة قدرة تثبت معادلات إلى لنصل الخارقة "C60والإقليدية وخواصهالآلة" تحديد علينا الآلات، والبرمجة المعلوماتية مجال وفي ، للطبيعة

التجربة وظروف شروط وإدخال المادة بإدخال لنا يسمح بشكل وبرمجتهاالمرغوبة المادة وهي مخرجات لتعطينا الآلة معالج وهذا( C60)فيقرأها ،

4الصفحة

بموضوع وخاصة البعض بعضها مع وترابطها العلوم تداخل على إثبات. مادة هكذا اصطناع

هذا في عالمية علمية ثورة إحداث يمكنها وهل المادة؟ هذه أهمية ما ولكنالمجالات وماهي اليومية؟ الحياة في ليخدمنا تطويره يمكننا وهل المجال؟

الفائقة ناقليته استغلال لنا يمكن هل بها؟ نستثمره أن لنا يمكن التييمكن هل العسكرية؟ المجالات في أهميته وماهي والكهرباء؟ للحرارة

جديدة طرق ابتكار يمكننا هل منه؟ للرصاص واقية بدلات اصطناعالطرق؟ هذه وتطوير لاصطناعه

: الأول الفصل1.1: نانو كلمة معنى

دقيق: - الحجم ضئيل هو ما كل على الإنجليزية باللغة نانو كلمة تطلق النانو

الجسم. ) وفي ) قزم وتعني القديمة اليونانية اللغة من منحوتة بادئة هي النانو وكلمة

) نانو ) فمثلا مليون ألف من جزء مليار من جزءا النانو يعني العلوم مجال

النانومتر يستخدم وبالمثل الواحدة، الثانية من مليار على واحد تعني ثانية

بالمجهر إلا ترى لا التي الدقيقة المجهرية الأشياء أطوال لقياس كواحدة

.) ميكروسكوب ) الالكتروني5الصفحة

المعروفة الذري القياس وحدة أضعاف عشرة يعادل

بالأنجستروم. قطر من المرات آلاف عشرات بحوالي أصغر النانو وحجم

الشعرة. وبتعبير المتر من مليار على واحد يساوي الواحد متر والنانو

وتستخدم النانو من جزء مليار يحوي الواحد المتر أن أي مكافئ

وجزيئات ذرات ومقاييس أقطار أبعاد عن للتعبير الواحدة هذه

. الفيروسات مثل المجهرية والجسيمات المركبة المواد

من مكون صف طول قياس يعادل الواحد متر النانو ذرات 13فإن من ذرة

. البعض بجوار بعضها متراصة وضعت ما إذا الهيدروجين 1غاز

من ولكن مترية النانو المواد باستخدام الإنسان بدأ متى بدقة أحد يعرف لا

) القرن ) في عاش الذي ليكورغوس الروماني الملك كأس بأن الواضح

الميلادي على 2الرابع دليل هو لندن في البريطاني المتحف في والموجود

النانو، تقانة داخله قدم من الضوء إصدار عند الأحمر باللون الكأس يظهر إذ

. الخواص هذه سبب يعود عليه الضوء انعكاس نتيجة الأخضر وباللون

الفضة من نانوية لجسيمات غرويات من صغيرة كميات وجود إلى الضوئية

. الكؤوس تصنيع لطريق مثالا المقعر الكأس هذا يعد الكأس في والذهب

للوصول الصب أو النفخ خلال من الثخين الزجاج من البداية في يصنع حيث

. المطلوب 3للكأس

النانوية والفضة الذهب بجسيمات مطعمة القديمة الكنائس زجاج أن كما ،

. النانو تقانة مع تعاملوا الذين الناس أوائل من هم الزجاج صانعي فيعد لذا

المزدان الدمشقي الفولاذ من المصنوعة الدمشقية السيوف أن وكما

النانو تقانة من جزء كانت الكربون من متموجة .4بخطوط

1 2 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر، الدين علاء 24 ,23دار3 . . : . . . علاف، الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 15, 14من4 . نصور الله ضيف د النانو، وتقانة النانوية المواد

6الصفحة

تتميز حيث الميلادي الثامن القرن في الأولى للمرة الدمشقي السيف صنع

. قطعها وقوة بصلابتها

حرا سقوطا عليها الساقط الحرير قطع تستطيع السيف نصلة إن قيل فلقد

أو المعادن أو الأحجار قطع بعد حتى أيضا وحدته قطعه قوة على يبقى كما

. الأخرى السيوف

لم السيوف سر وأن عديدة لقرون السيوف تلك تصنيع تقنيات فقدت لقد

. حديثا اكتشافه تم حتى معروفا يكن

المجهر بألمانيا دريسدن في التقنية الجامعة في وزملائه بوفلر بيتر استعمل

في مصنوعة دمشقية سيوف من نصلات من عينات لدراسة الالكتروني

بالغة نانوية أسلاكا المدروسة العينات في وجدوا ولقد عشر، السابع القرن

. في قبلهم من المنشورة العلمية الورقة على اعتمادا نانوية وأنابيب الصغر

أنابيب وجود الأولى للمرة تبين موسعة دراسات وبعد الطبيعة دورية

. . الفولاذ في موجودة إنها كما السيوف في النانوية الكربون

الوسطى القرون في سميث سيوف تصنيع في النانوية التقانة استخدمت

والمرونة القوة تعطي يستخدمونها التي التقانات هذه بأن المعرفة دون

للسيف.

ويعود بعيد زمن منذ الووتز لفولاذ الطرق بعملية الهند في السيوف صنعت

إلى . 300ذلك بنية وزملاؤه بوفلر بيتر اكتشف حيث الميلاد قبل سنة

فولاذ بأن ظنوا لقد النانوية، الأنابيب تشبه الأبعاد نانوية لأنابيب مجهرية

. معدنية انتقالية لعناصر شوائب على يحتوي الهند من القادم الووتز

للعناصر المعدنية الشوائب هذه فإن عالية حرارة درجات عند انه واعتقدوا

الكربون من النانوية الأنابيب نمو على محفز وسيط دور تؤدي الانتقالية

. الخشب احتراق عن 5الناتج

ومن والسيليكا النيلة من مكون وهو المايا قبل من مايا أزرق استعمل كما

. المعادن أكسيد من نانوية بلورات

5 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالمص الذرية، الطاقة منشورات 17,16من

7الصفحة

على الظاهرة فهم سبق النانوية البلورات تحضير إمكانية أن واضحا يبدو

. النانو 6مستوى

عام حيث 1857في المعادن طحن سمي خارق بعمل فاراداي مايكل قام

. نانوية بأبعاد المعدنية للغرويات الأساسية الخواص حدد

إلى كبير بشكل الذهب جسيمات تصغير يمكن بأنه فاراداي مايكل ذكر

للسوائل جميلة أواني معطية تنتشر أن يمكن حيث دقيقة جسيمات

المختلفة.

والأزرق والبنفسجي والأخضر، الأحمر بين الألوان اختلاف سبب يعود

. المحضر المعدن نعومة درجة إلى المحضر 7للذهب

إلا إليه التطرق يتم أو يناقش لم النانوي القياس ذات الجسيمات علم إن

في جدا عام 29مؤخرا الأول ريتشارد 1959كانون الفيزيائي أشار حيث م

هناك أن إلى الأمريكية الفيزيائية للجمعية السنوي الاجتماع في فاينمان

. الأسفل في كبير حيز

إلى الأسفل من الأشياء مع للتعامل مقاربة اقترح ما بطريقة فهو وبالتالي

": الفيزيائي بإمكان يصبح أن المثير من التالي بقوله عنها عبر وقد الأعلى

يعطي الذي الكيميائي صيغتها يكتب كيميائية مادة أي بتركيب يقوم أن

الكيميائي يقول حيث الذرات نضع حيث يركبها، والفيزيائي التعليمات

". المادة صنع يمكنك 8وبالتالي

1.2( النانو وتقنية (: Nanotechnology علم

القرن تكنولوجيا تعتبر فهي الاهتمام من بالكثير النانو تكنولوجيا حظيت لقد

. عشر الحادي

النانو مواد وتوصيف بدراسة يعتني الذي العلم ذلك هو النانو علم أن حيث

جديدة مواد إنتاج إلى ويهدف والفيزيائية الكيميائية وصفاتها خواصها وتعيين

6 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالمص الذرية، الطاقة منشورات 14من

ص 7 وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو 15, 16عالم . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر، الدين علاء 25,24دار8

8الصفحة

علم على تقتصر لا النانو تكنولوجيا تطبيقات أن حيث النانوية المواد وهي

. والتطبيقات العلوم جميع لتشمل تطبيقاتها تمتد بل محدد

منتج على للحصول طريقة أو وسيلة مجرد ليست النانو تكنولوجيا وإن

النانو تكنولوجيا بفضل أنه حيث بكثير هذا من أرقى فهي العالم مميز تمكن

ومكافحة والدواء والاتصالات الطب عالم في متلاحقة انجازات تحقيق من

المواد ذرات تطويع الإمكان من نجعل أن استطعنا وبفضله السرطان

الخلايا. توظيف إمكان عن يتحدث أن من العالم تمكن ما وبدونه الكيميائية

الأجهزة استخدام من وغيره الهيدروجين بطاريات وتصنيع الشمسية

. الجوفية والمياه الشرب مياه وتنقية المحمولة

السنين مئات إلى يرجع التطبيقات بعض في النانوية المواد استخدام وإن

- أن - حيث وتوصيفها الكيميائية المركبات تحضير الكيمياء مجال في وخاصة

مستوى إلى تعود الكيميائية الجزيئات كل ومقاييس أبعاد أن إلى يعود ذلك

. متر النانو

: حولنا الذي العالم عن النانو عالم يختلف كيف

او لمسها يمكننا ولا المجردة بالعين الأشياء رؤية النانو عالم في يمكننا لا

. عادة نستخدمها والتي الأخرى بالأدوات أو بأيدينا معها التعامل

لأبعاد قريبة وهي الصغر بالغة النانو عالم في معها نتعامل التي الأشياء إن

. والجزيئات الذرات

للتوتر تأثير هناك ولكن النانو عالم في صغير والعطالة الجاذبية تأثير إن

. الأخرى الجزيئية والقوى 9السطحي

. إنها المهام متعددة مشغولة نانوية أنظمة عن متكاملة أمثلة الخلايا تعد

. الحجم في نانومترات بضعة من وتتكون ابعادها في جدا صغيرة

. بها الخاصة النانوية الانظمة لتطوير اللازم المنهج الآلية الخلايا 10تزود

: مور قانون9 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 18,17من10 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 24 ,23من

9الصفحة

شركة مؤسسي أحد مور غوردن عام INTELيعد ملاحظة أبدى 1965حيث

: سنويا: " الواحدة الدارة في الترانزستورات عدد يتضاعف أن يمكن بقوله

خلا التضاعف ليصبح لاحقا بالتعديل قام السنة تلك يلي الذي العقد 24خلال

من بدلا . 12شهرا ال تحت وقتها الدارة كانت ولقد .30شهرا ترانزستورا

. مور قانون الظاهرة هذه على ميد كارفن أطلق

طبيعيا قانونا وليس علميا قانونا ليس مور قانون أن نتذكر ان يجب

: قانون يعبر يلي بما قانونه عن مور عبر ولقد تنبؤي تصريح عن عبارة انه

. أسي بشكل يتغير شيء كل أن مور

هذه مهما النانو علم جعلت التي الاسباب أحد اسي بشكل التغير يعد

11الايام.

: الاختصاصات متعدد علم النانو علم

. متعدد علم فهو للعلوم الفاصلة الحافة على يقع النانو علم أن كم

. النانو علم حقول تنوع التالي الرسم يبين 12الاختصاصات

(:1الصورة)

ص 11 وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو 24,25عالموتقانته 12 النانو علم إلى مدخل 27النانو

10الصفحة

- في – أينشتاين ألبرت العالم تناول فقد والفيزياء الرياضيات مجال وفي

السكر وذوبان انتشار كيفية الدكتوراه رسالة في العملي برنامجه من جزء

لا أنه ووجد السكر من واحد جزئ أبعاد حساب من تمكن حيث الماء في

. الواحد متر النانو يتجاوز

المكونة الجزيئات أبعاد على التعرف تم التقنيات تطور ومع بعد فيما ولكن

والجسيمات والفيروسات والحيوانية النباتية الخلايا كل وعلى للمادة

من أقل مستويات إلى الحجم في تدنى من ومنها مما 100الدقيقة متر نانو

. مثير غير يصبح أن إلى اينشتاين باكتشاف أودى

: المكونة الحبيبات صغير تأثير بدراسة فقط نكتفي فلا هذه أيامنا وفي

العلمية والتبريرات التفسيرات وإيجاد لها المختلفة الخواص على للمادة

الوثيق الارتباط .لهذا

يتوجب وغايات واسعة إسقاطات لها النانوي المقياس على العلوم إن

لأن الطبيعة، من يتعلم أن الإنسان وعلى مختلفة، نظر وجهات من إدراكها

المزيد يحتاج أنه أحد على يخفى ولا بدائية والعملية التصنيعية ممارساته

. الطبيعة إلى أقرب ليكون العمل 13من

: التركيب فاعلية أو مردودية مستوى إلى أحد يصل لم المثال سبيل فعلى

أو الطاقة انتقال تسهيل بمقدوره أحد ولا الطاقة، تخزين في الفوتونية

. إنه كما الحيوية الجزيئات بها تقوم التي نفسها بالفاعلية الإلكترون طاقة

جوز أشجار تقوم التي بالفاعلية وتخزينها مياه بتقنية مصنع أي بمقدور ليس

. والأصفر الأحمر البطيخ أو الهند

أكثر معلومات ومعالجة تخزين المبدأ حيث من يستطيع واحد فرد دماغ إن

. اليوم حاسبات من

: فالتقانة عالية، تقانة إلا ليس مصنع في يحدث إنما التقليدية الحكمة تقول

. حديثة مفيدة مواد إلى المستعملة غير البدائية المواد تحول

13 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 13دار

11الصفحة

ونلاحظ التقانة، تعقيد تزايد مع يتعاظم الطبيعة في كبير أثر لها التقانة لكن

ليس طورناه ما وإن للبشرية الحضاري التقدم مع يزداد التقانة تأثير أن

. بالمطلق عالية تقانة

تحويل عمليات في الأمثل المردود يؤمن لم التقليدية التقانة استخدام وإن

وذلك الأشياء لإنتاج بديلة طريقة دريكسلر اقترح السياق هذا وفي الطاقة

. النانوية بالتقانة تسميتها على اتفق والذي الاعلى إلى الأسفل من بتجميعها

أن إلى التنويه ويجب معقدة بنى لتقديم أدى الطريقة بهذه التجميع وإن

. التعقيد هذا على للسيطرة طويلا وقتا أخذت قد 14الطبيعة

أي الجزيئية، للآلات شاملا تفهما ومنهجياتها الطبيعة طرائق تنفيذ يتطلب

على تطبيقها حال في والتي والطرائق الوسائل هذه حول معرفة تكوين

. المواد هذه خلا ومن وظائفية مواد توليد إلى تؤدي العضوية غير المواد

نصادفها التي لتلك مشابهة وظائف ذات فائقة بنى إنشاء يمكن الوظائفية

والفوليرين أخرى إلى نهاية من للمادة الناقلة الجزيئات مثل البيولوجية في

. النانوية الكربونية 15والأنابيب

: النانوي المقياس على المواد مع التعامل

الالكترونات باستخدام النانوي المقياس على المواد وقياس رصد يمكن

. ذلك وغير الذرات والشوارد الماسحة والمسابير والفوتونات

المجالات، هذه من مجال لكل المتوافرة التقنيات من واسع طيف هناك

بالإضافة للمنظومة، كامل فهم إلى تقود متعددة لأدوات تطبيقات وهناك

. واقعة حقيقة الأدوات هذه بفضل النانوية القياسات أصبحت ذلك إلى

ينطبق وهذا الاكتشافات صنع في المفتاح هما والرصد الملاحظة أن نعلم

. النانوي المقياس على خاص بشكل

الفوتونات من يتألف أن يمكن مسبار بواسطة الرصد أو القياس يجري

. يتعلق فيما ذريا حادة إبرة وحتى والشوارد، والنيترونات والإلكترونات

ص 14 وتقنياته، النانو علم إدراك النانو 14أساسيات15 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر، الدين علاء 16دار

12الصفحة

أشعة من تراوح متغيرة ترددات له الجزيء أو الضوء إن النانوية، بالمواد

الفرط أو الفوتونات حالة في ذلك بعد ما أو الحمراء، تحت ما إلى غاما

. الجزيئات حالة في النسبية الطاقات إلى 16الحراري،

. النانوية المواد دراسة إلى والهادفة المتوافرة المجاهر من العديد 17هناك

: التالية الفئات تحت تصنف هي

البصرية .1 المجهرالإلكترون .2 مجاهرالمسحي .3 السبر مجاهرأخرى .4 مجاهر

: الإلكترون مجاهر

الحزمة لتجميع مكثفات وعدسات إضاءة مصدر من المجاهر هذه تتكون

وعدسات الصورة، لتضخيم مقربة وعدسات عليها، وتركيزها العينة على

. في تخزن أن يمكن مستوية صورة شكل على الصورة لإسقاط إسقاطية

على للحصول للإلكترون الموجية الطبيعة تستخدم الإلكترون مجاهر

الصورة.

الإلكتروني المجهر هما الإلكترون لمجاهر مهمان شكلان يوجد الواقع في

كمنبع الإلكترونات يستعمل وكلاهما النقلي، الإلكتروني والمجهر المسحي

: المستخدمة فالعدسات جوانب عدة من يختلفان ولكنهما العينة، لإضاءة

اختلافا تختلف كهرطيسية عدسات هي المسحي الإلكترون مجاهر في

الرغم على النقلي الإلكترون المجاهر في الزجاجية العدسات عن واسعا

. منهما كل في تطبق متشابهة مبادئ وجود 18من

: المسحية المسبارية المجاهر

ص 16 وتقنياته، النانو علم إدراك النانو 31أساسياتص 17 وتقنياته، النانو علم إدراك النانو 36أساسيات18 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر، الدين علاء 38دار

13الصفحة

ما مادة لفحص نانوية أبعاد ذو مسبر يستخدم المسحي المسبر تقنية في

. بقاء على الحفاظ طريق عن ذلك ويتم سطحها على الفحص يتم حيث

. المادة على متحركا المسبر رأس

من متعددة بأنواع تتم العينة، بتحريك التقاطها يمكن التي المعلومة إن

صورة لخلق تستخدم العينة عبر وتغيراتها الملتقطة البيانات إن الطرائق،

ما بالحركة التحكم وبمدى بالعينة، تتعلق كهذه صورة دقة إن حيث للعينة،

. للبيانات الأصلية والطبيعة والعينة المسبر رأس بين

وتسمى واسع، وبشكل المسبارية المجهرية التقنيات من نوعان ويوجد

الذرية القوة ومجهر المسحية، النفقية 19المجهرية

بنغ غرد من كل به قام الذي الإبداعي العمل نتيجة المجاهر هذه كانت لقد

الماضي القرن من الثمانينيات في رورر وهاينريش

التعرج لتتبع كمجسات حادا رأسا المجهر من الأنواع هذه تستعمل

العينة لسطح الطبولوجي

: الماسح النفقي المجهر

ذري مستوى على الأبعاد ثلاثية صورا الماسح النفقي المجهر هذا يعطي

العينة ذروة 20لسطح تمسح حيث جدا، حاد كاشف رأس المجهر وهذا

. دراسة في المجهر هذا يستعمل محددة مسافة من العينة سطح الكاشف

. قطر مرتبة من مسافة من ببطء العينة سطح مسح ويتم العينة سطح بنية

الذرة.

مقطع على والحصول العينة سطح تفاصيل أدق بمسح لرأس ذلك يسم

. العينة لسطح البعد ثلاثي

. ذري مستوى على السطوح لفحص قوية اداة الماسح النفقي المجهر يعد

وفي الفائق الخلاء في يستخدم حيث متباينة ظروف في المجهر هذا يعمل

ص 19 وتقنياته، النانو علم إدراك النانو 68,69أساسيات20 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 42من

14الصفحة

م تتراوح حرارة درجات وعند مختلفة غازات أو سوائل بوجود العادي الجو

0. المئوية الحرارة درجات من مئات بضع حتى كلفن

. الاهتزازات عديمة جدا ثابتة بيئة الماسح الفقي المجهر عمل يتطلب

الوسادات او الغازية أو المعدنية النوابض الاهتزازات لمنع عادة تستخدم

. الفولاذ من كبيرة منصة على المجهر يوضع أن أو الهوائية

للتركيب مختلفة طرائق وتحتاج مختلفة النانوية المواد أن نجد وبذلك

. والتطبيق 21والتشكيل

: النانوية المواد خواص

القياس على شيء شبه لا يكو الصغير المقياس على الذرات سلوك إن

فغن المقياس ذلك في الذرات مع وتعاملنا المقياس صغر كلما ولهذا الكبير

. تمام مختلفة قوانين هو يطبق ما

النانوية؟ للمواد الأساسية الخواص هي ما

مع التعامل فعند أبعادها، إلى المواد تلك خواص في الأساسية الميزة تعود

في لكن، الأبعاد مع كثير تغير لا لخواص فإن واقعي عالم في جسيمات

تلك أبعاد في الكبير التغير نتيجة كبير بشكل الخواص تتغير النانو عالم

الجسيمات.

ولنقل جدا جدا صغيرة جسيمات إلى المادة حجم باختزال قمنا 1إذا

. السطح على تكون الجسيمات لتلك المكونة الذراع جميع فإن نانومتر

من الأبعاد زيادة تكت إلى 1وكلما الذرات 5أو 2نانومتر عدد فإن نانومتر

. يتناقص سوف السطح على

: خواص لها اخرى مادة أي أو الحديد مادة أخذنا لو الخواص تغير على كمثال

تتغير سوف الخواص فإن الجسيمات، أبعاد بتصغير وقمنا مغناطيسية

المتناهي الصغر نتيجة المغناطيسية خواصها الجسيمات هذه وستفقد

لأبعادها.21 , وتقانته النانو علم إلى مدخل النانو 47 ,46عالم

15الصفحة

من وبأبعاد صغيرة الذهب جسيمات تصبح عندما لكن كمعدن، الذهب يلمع

الجسيمات هذه تلمع ولا المعدنية، خواصه يفد الذهب فإن النانومتر رتبة

كالذهب.

. تكون عندما لكن الحلي من يصنع ولذلك كيميائيا فعال غير الذهب يعد

. نقطة وتتغير كيميائيا فعالا يصبح الذهب فأن نانوية أبعاد من الجسيمات

فعلى نانوية أبعاد إلى جسيماها تتحول عندما الصلبة للأجسام الانصهار

: درجة عند الصغيرة الأبعاد ذات الذهب جسيمات تنصهر المثال سبيل

. الكبير الأبعاد ذات الجسيمات م أقل 22حرارة

: وتأثيراتها الجسيمات ابعاد

ولنفترض نانوية أبعاد ذات الجسيمات تكون خواصها 50عندما فإن مترا نانو

. الجسيمات أبعاد تكون وعندما نعرفها كما الأساسية للمادة مشابهة تكون

. تصبح عندما الأبعاد مع خطي بشكل تتغير خواها فإن ذلك من أصغر

. معتادة غير جديدة خواص على نحص فإننا صغيرة 23الجسيمات

: الكادميوم سيلنيوم بأبعاد المتعلقة الخواص

: الضوء تسليط عند المثال سبيل على الناقلة نصف المادة هذه نأخذ عندما

عندما الاحمر الضوء يصدر حيث مختلفة، بألوان ضوء تعطي فإنها عليها

قطره بقطر 5يكون يكن عندما والأخضر متر .3نانو 24نانومتر

: النانوية المواد لتحضير المختلفة الطرائق-: الفيزيائية لتحضير الطرائق وكيميائية فيزيائية طريقة هناك

طاحونة باستعمال المواد طحن نستطيع حيث النانوية، المواد

جسيمات على الحصول الغازي الطور إلى المواد بتبخير أو الكرات،

تعد لكن صغيرة جسيمات لإنتاج الليزر استعمال يمكن كما صغيرة

. النانوية المواد تحضير في فاعلية أكثر الكيميائية الطرائق

22 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالمص الذرية، الطاقة منشورات 37 ,36 , 35من

ص 23 وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو ،38, 37عالم24 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 39 ,38من

16الصفحة

-: الكيميائية ما الطرائق معدن من نانوية جسيمات تحضير نستطيع

مثل مرجعة مادة من آخر وسيط أو الكحول من المعدن ملح يتفاعل

. عضوية محاليل في الصغيرة المعدن جسيمات تنحل الليمون حمض

. تحضير أجل من للمعدن النانوي المحلول ليتشكل محددة

. أخذ يمكن مشابهة مواد أو أكاسيدها أو للمعادن النانوية الجسيمات

أو الماء مثل للغلي قابل محل في مرجع وسيط مع المعدن خليط

. المفضل من التسخين يتم ثم ومن عضوي أمين أو الهيدروكربون

." قنبلة " ك يعمل بإحكام مغلق وعاء في التسخين يكون أن غالبا

. النانوية الجسيمات من عدة أنواع تتشكل سوف الشروط وتحت-: الحرارية والمذيبات الهدروحرارية الطرائق

الهدروحرارية بالطريقة للغلي مذيبا بوصفه الماء استعمال طريقة تسمى

الهيدروكربون مركبات مثل المغلي العضوي المذيب استعمل حال وفي

. الحرارية بالمذيبات تدعى الطريقة هذه فإن

محكم وعاء في بتسخينها وقمنا المعدن خلات أخذنا إذا ذلك، على ومثال

من نانوية جسيمات على نحصل فإننا هيدروكربوني مذيب بوجود الإغلاق

. أكسيده من أو 25المعدن

-: الحرارية المذيبات تفاعلات

تحضير في الشائعة الطرق من الحرارية المذيبات تفاعلات استخدام يعد

. إحاطة وسيط أو البوليمير عادة يضاف النانوية الجسيمات من عديدة أنواع

القيام يمكن الجسيمات، شكل في التحكم أجل من التفاعل لمزيج حصر أو

الأبعاد ذات النانوية الجسيمات على الحصول أجل من انتقالية ببلورة

المتساوية.

: عضوية اللا الكربونية الأنابيب

25 , وتقانته النانو علم إلى مدخل النانو 52, 51عالم

17الصفحة

عام منذ الكربونية النانوية الأنابيب كان. 1991عرفت عدة سنوات وبعد

أخرى، ومواد المعادن وأكاسيد سلفيدات من نانوية أنابيب تحضير بالإمكان

. فقط الكربون من مصنوعة ليست النانوية الأنابيب فإن ولذلك

: النانوية المواد تجمع

المواد ترتيب يمكن كيف وهي النانوية، المواد تصنيع بعد أخر تحد هناك

أنواع عادة تستخدم المطلوبة؟ للتطبيقات معين بأسلوب المحضرة النانوية

. وفي المحضرة النانوية للمواد النانوية البنى لتجميع الوسائط من مختلفة

. الألكانات كبريت شائع بشكل يستخدم المعدنية النانوية الجسيمات حال

الرابطة على .H-Sالمحتوي الجسيمات تلك لتجميع

- معدن الروابط مشكلة المعدن مع الكبريت لذرات ارتباط يحدث كماكبريت.

بهدف حصر كوسائط والأمينات البوليمرات مثل أخرى مركبات نستخدم

. مختلفة بنى أو بأشكال نانوية جسيمات على الحصول

: المعدنية النانوية الجسيمات تحضير

في المعدن أملاح بإرجاع الذهب مثل المعدنية النانوية الجسيمات تحضر

. الوسيط يكون أن ويمكن مناسب مرجع باستخدام ذلك المذيبات بعض

. في الإرجاع يحدث وقد المعدن هيدريد أو الليمون حمض المناسب المرجع

بهدف الأخرى الكيميائية المركبات بعض أو البوليمرات بوجود الأحيان بعض

. وأبعادها المحضرة النانوية الجسيمات بشكل التحكم

: الغرافين تحضير

العليا الطبقة إزالة خلال من الغرافين من أحادية طبقة على الحصول يمكن

. ذلك بعد الناتجة الطبقة وتوضع لاصق شريط باستخدام وذلك للغرافيت

بشدة الغرافيت معالجة خلال من خواصها، لدراسة صلب حامل على

الغرافين طبقة فإن أخرى، بسوائل أو المت في الصوتية فوق بالأمواج

. أن. يمكن إذ الغرافين على للحصول معروفة كيميائية طرق هناك تنفصل

. وهناك الغرافين على للحصول النيكل معدن سطح على الميتان غاز يتفكك

18الصفحة

خلال من الغرافيت أكسيد بتحضير وذلك الغرافين لتحضير أخرى طريقة

بالصعق الغرافين أكسيد من وحيدة طبقة على والحصول الغرافيت أكسدة

. الغرافين. على للحصول الغرافيت أكسيد إرجاع ثم ومن 26الحراري

: النانوية المواد

1.: الكربونية الفولليرين جزيئات

. عالية بقفزات يبشر انه كما ما حد إلى قديم علم هو الفولليرين علم إن

. النانوي العلم في

العام في الجزيئات هذه اكتشاف فتح .1985لقد ككل للعلم جديدا عهدا

تختلف والتي الكربون من جزيئية أشكال بأنها الفولليرين وصف يمكن

توجد إذ عام، ألف منذ والمعروفة الواسعة الكربون أشكال عن بينا اختلافا

. كروية بنية ذات وكلها له عديدة جزيئية أشكال

تم قد عنصر لأي الأوحد المتأصل الشكل هذا من المجال هنا نرسم

على الأول المقام في يركز والذي العشرين، القرن في .C60اكتشافه

كربون ذرة ستون من مكون جزيء الصدفة طريق عن العلماء اكتشف

دلت وقد عالي وبتناظر القدم لكرة مشابها نموذجا تشكل والتي مكافئة

العام منذ كهذه بنى وجود على النظرية .1970الدراسات

الكروي التركيب في ليس ولكن الغرافيت مشابه كربون الفولليرين وإن

المسدسات من مجموعة من يتكون الذي المجوف للفولليرين

. مستويا يكون أن من الشكل تمنع التي والمخمسات

-: الفولليرين نشأة

حيث الفولليرين اكتشاف إلى أسهمت علماء قبل من دراسات هناك كان

استخدم والذي عنقودي منبع على يعملون وفريقه هيوستن العالم كان

أجل من وغيرها الصوتية فوق الجزيئية الحزمة وتمدد والتبخير الليزر

. المطاف نهاية في المواد اكتشاف26 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 56 , 55، , 54, 53من

19الصفحة

وقد وكوكس كالدور من كل بواسطة أنجزت مشابهة دراسات هناك أن كما

دراسات سبقتها التي دراساتهما أثقل smallyأظهرت كربونية عناقيد وجود

.C33من للعناقيد فردي عدد أي يلحظ لم للاهتمام مثير وبشكل أنه علما

مع بالمقارنة تفاعلية غير خاص بشكل كانت العناقيد هذه أن أيضا وجد لقد

. منها الأخفض العناقيد

ويساوي ثابتا المخمسات عدد يكون الجزيئات هذه عدد 12وفي ويكون

. عشوائي المسدسات

مخمسا 12يوجد C60في كربون 20وجها ذرة يحوي أنه علما مسدسا وجها

و واحدة . C70مميزة المميزة ذرات خمس فيه يوجد

كيميائية مركبات وجود أمكانية هناك الكبيرة الفولليرين جزيئات في

الفولليرين أن كما كيرالية، أيضا هي الفولليرين جزيئات وبعض آيزوميرية

بسبب ولكن يعتقد، مما أكبر يشكل الآيزوميرية المركبات من العديد تملك

. محدودا الآيزوميرية المركبات عدد يكون المعزول المخمس 27قاعدة

-: الفولليرين وتنقية تركيب

وغرفة لحام محول هو الأمر يحتاجه ما كل الفولليرين تركيب عملية في

الكترودات توضع الغرافيت، قضبان وبعض تفريغ مضخة إلى موصولة

من قوس وإطلاق البعض بعضها مع قريب تلامس حالة في الغرافيت

رتبة من توتر إلى نحتاج القوس هذا واستدامة الأرغون، أو 20الهليوم

. متقطع أو مستمر فولت

نظر وجهة من والنقي العالية المسامية ذو الغرافيت يستخدم عام بشكل

المتولد السخام إن عالي، تبخر معدل تحقيق أجل من الطيفي، الحقل

الجدران في يتواجد أن ممكن والذي بالماء المبردة السطوح على يتجمع

دقائق، خمس لمدة القوس ديمومة وبعد هذا الفراغ، لغرفة الداخلية

في السوكسليت يستخرج ثم ومن تجميعه ويتم والسخام الفراغ يتحطم

27 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء ،133 132دار

20الصفحة

مظلم - 6-5فترة أحمر بني محلول إلى يؤدي الذي البنزين، أو ساعات

. الفولليرين من خليط هو والذي

الفولليرين جزيئات .HPLCتتطلب التنقية أجل من

الكربون لصنع الوحيدة الطريقة ليس القوسي التبخير وجدت 60إن فقد ،

الكيميائي البخار ترسب بعد اللهب ألسنة في الفولليرين جزيئات

في ويتواجد قديم نيزك تأثير عن ناشئ وهو الماس، لإنتاج ذاته المستخدم

. يصنع لم ذلك ومع الماس من الفولليرين صنع يمكن أنه كما سقوطه مكان

كانت أنها من الرغم على الكيميائية التفاعلات خلال من الفيوليرين أحد

تصنيع يمكن إنه ويقال العضويين، الكيميائيين أثار احتمالا أو إمكانية

. الكافور من الفيوليرين

من تشكيلها يمكن العليا الكربون عناقيد أن الكتلي الطيفي التحليل بين لقد

المنظومات تنتج الليزري، التبخير بعد للبوليمرات، الليزري التبخير خلال

الكربون تنتج المشبعة، غير بالكربون الغنية عدة 60الحلقية توجد أنه علما ،

الكربون لإنتاج أخرى غريبة 6028وسائط

-: المكثف الطور في الكربون كيمياء

الكربون ان يعتقد كان قرابة 60اساسا يملك لأنه آروماتي جزئ 12500هو

تكون حيث الانظمة بعض في انه نتذكر ان يجب ولكن محتملة طينية

المضاعفة الروابط الانظمة هذه تتجنب المسدسات من قريبة المخمسات

في المضاعفة الرابطة وجود الى ذلك في السبب يعود المخمسات في

وفي الانفعال من يزيد مما الروابط مساحات من تقلل التي المخمسات

الكربون هي 60حالة المضاعفة الروابط تتجنب فقط واحدة بنية توجد هذه

الكربون وان ضعيفة هي الالكترونات نزع عملية ان يعني وهذا المخمسات

60. العطرية قليل هو

الطور في اندماجية لتفاعلات يخضع الفيوليرين ان الى الاشارة تجدر

الكتلي الطيف ان وجد الفولليرين لأفلام الليزري التبخر في حيث الغازي

28 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر الدين علاء 136, 135دار

21الصفحة

فوق ما جدا العالية الكتل عند ذروة أقفاص m/z 720يبين دمج يقترح وهذا

.60الكربون أكبر ففصية هياكل 29لتشكيل

-: الضغط أثار

الكربون من كلا وإن 70والكربون 60إن ناعمة صلبة أجسام هي

المحور – حول الغرافيت انضغاطية مع تقارن تطبيق cانضغاطيتها عند

بمعدل , الاتجاهي الترتيب حرارة درجة تزداد ضغط k 10الضغط عند

الكربون Gpa 20قرابة الضغط 60يخضع فوق و تناظرية بنية إلى لانتقال22Gpa , حول برهانا الطور هذا يبين و ترتيبية لا مرحلة إلى المادة تخضع

المهجن الكربون sp3الكربون الضغط , C70في قرابة اللاترتيب يحدث

12Gpa المهجن الكربون فقط عندئذ يرى اقتراح sp2و إلى ذلك إلى ويؤدي

- الدر, ديليز إضافة عبر البلمرة أن بما في Diels-Alderمفاده تتم أن ينبغي

الكربون. C60الكربون في تفاعل يحدث أن يمكن لوحظ C70فلا قد أنه علما ،

ضغط Polymerizationبلمرة شروط وتحت هذا الضوئي الإشعاع بعد

الكربون تحويل يمكن منخفضة، C60قصوى، حرارة درجات عند ماس إلى

الكربون في أيضا تحويل هكذا رؤية يمكن .C70كما

" مرتب " اللا في الأمور الضغط وتحت تماما منخفضة ضغوط عندamorphization الفوتونية الإضاءة نطاق تخضع ،Photoluminescence عند

eV1.6 الخطوط في الأكبر الموجة أطوال نحو انزياح أي أحمر، انزياح إلى

. الضغط عند ثقيل جسم من المرسلة مع 3.2Gpaالطيفية النطاق ،يندمج

. ال توسع عن ذلك ينشأ الفوتونية الضوئية الفجوة لانهيار الموافقة الخلفية

HOMO والLUMO جزيئية الضمن للمسافة تقصير عن تنتج -Interوالتي

molecular. الكرة ضمن الترنح تكامل في مصاحبة زيادة 30وعن

- ) الفبوليرينات ) في الفائقة والموصلية الناقلية الموصليةالمستحضرة:

ص 29 وتقنياته، النانو علم إدراك النانو 140 , 139أساسيات30 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر الدين علاء ،146دار

22الصفحة

عناصر كميات حساب لعملية الموافق البوتاسيوم مع المزج ينتج K3C60إن ،

بحدود انتقالية حرارة درجة مع فائق ناقل الطور 19.8Kنصف وجد ولقد ،

KxC60. معدنيا إنه مبكرا

) ( البوتاسيوم مع الممزوج المستحضر الغرافيت أن إلى الإشارة المفيد ومن

. من جدا منخفضة حرارة درجات عند لكن فائقة موصلية إلى أيضا يؤدي

مزج إن ثانية، الكالية "Liو Naجهة معادن لكن فائقة، موصلية إلى يؤدي لا

alkali "فائقة مواصلات انتقال superconductivityتنتج حرارة درجة عند

. Tcعالية أن وبما هذا الظاهرة نفس يبين المعادن بين المزج t1uLUMOوأن

في أخرى إلكترونات ستة حقن يمكن التدهور، ثلاثي تجدر. t1gLUMOوهو

المعدن ذرات من الالكترونات هذه نقل يمكن وبسهولة أنه إلى الإشارة

فراغات داخل . fcc c60المتوضع الإشارة تجدر الأوجه والثمانية الرباعية

العالية الحرارة درجة عند العضوي الفائق الناقل إلى هو tcهنا Rb2الذي

Cs C60 حرارة درجة .k = tc 31تساوي له

ل المستمر الملء أن يبين الطيفي التحليل التعرض LUMOإن بعد يتم

ال نطاق وإن تحت LUMOالممتد ما إلى .Erينزاح عازلا إياه جاعلا

الحالات عن مسؤولة هي جزيئية البين الاهتزازية الطاقة إن القول ويمكن

الفائقة الموصلية تذكر ولم المواد هذه في الموصلية فائقة الأرضية

. المنخفضة لتناظريتها نظرا العالية 31للفولليرينات

الكربون - في الآنية :C60 TADEالمغناطيسية

. الآنية المغناطيسية هي الشحنة لنقل كنتيجة تنشأ مهمة خاصية هناك

في فقط عليها برهن وقد نادرة ظاهرة هي العضوية الآنية المغناطيسية إن

\ ينتج أنه عنه يعرف والذي فقط واحد مانح فق يوجد إذ المنظومات بعض

الكربون مع التراكب أو للتعقيد نتيجة الآنية TDAEوهو C60المغناطيسية

"tetrakisdimethylaminoethylene "الملحوظة الحرارة درجة إن ،Tc161هيk

. العضوية المواد في الموجودة الأعلى الحرارة درجة تعتبر والتي31 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر الدين علاء ،148 , 147دار

23الصفحة

عضوية لمغناطيسية العضويين المانحين من عدد عن البحث تم كما

. واضحة مغناطيسيا ترابطا أظهر قد جميعهم أن من الرغم على 32محتملة،

-: البصرية الخواص

النقلية C60يعطي الخواص أن كما احمر، ضوئا جزيئية بمناخل الملتقط

الكربون في . C60للضوء أن وجد كما درست السيليكا أفلام في المجسد

خاص C60الكربون وبشكل الخطية غير البصريات أجل من مثيرة مادة هو

. الخاص التوافقي 33التوليد

-: الاعتيادية غير الخواص بعض

الكربون .C60أظهر الذوبان أو للانحلال قابليته حيث من عادي غير سلوكا

الكربون على الدراسات درجة C60وتشير عند أعظمية محلولية توجد أنه

أي الغرفة الحرارة 280kحرارة درجة تحت للحرارة ماصا التفكك ويكون

الطور في تغير ذلك وسبب فوقها للحرارة ناشرا يكون بينما الغرفة

.C60للكربون للمذيب العائد التبلل بواسطة المعدلة الصلبة الحالة في

وتستطيع مائية، أوساط في تفاعلها نتيجة سمي الفيوليرين أنواع بعض إن

تلف تسبب التي التأكسد فائقة السالبة الأيونات توليد الفولليرينات هذه

. وموتها الخلايا

جزئ تركيب هي الأوجه متعدد الفيوليرين تركيب في الطرق أحدث من

الكربون داخل تام C60هيدروجين إغلاق إلى أدى خطوات بأربع تفاعل وفق

34لها.

-: الاتجاهي الترتيب أو التنظيم

بحث الذي مظهرها فإن للفولليرينات، المتعددة الخواص إلى بالاستناد

. التناظر ذات الجزيئات تتبلور عام بشكل اتجاهي ترتيب ذو هو واسع بشكل

. الفولليرينات بعض الاتجاهي ترتيب اللا من معينة درجة عند العالي النقطي

وتقنياته 32 النانو علم إدراك النانو 148أساسياتص 33 وتقنياته النانو علم إدراك النانو 149أساسيات34 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسيات

ص للنشر، الدين علاء 151 , 150 , 149دار

24الصفحة

بواسطة البعض بعضها مع وتظل بعيد حد إلى الشكل كروية هي المنخفضة

فالز " در فان تحتاج " Van der waalsقوى لا جزيئاتها اتجاهات وإن الضعيفة

. هذه أثبتت لقد المرتب الكريستال في الحال هو كما مرتبة تكون كي

تلائم أن تستوجب الكبيرة الحرارية البارامترات أن بحقيقة العالية التناظرية

. الحاجة في السبب هذا التناظر عدم يشكل الملحوظة الانكسارية الأشكال

الكربون تثبيت هاوكينز "C60إلى فعلها كما الذرية الأوضاع لتنعيم جزيء مع

Hawkins."35

2.: النانوية الكرات

من الفولليرينات فئة إلى تنتمي التي النانوية الكربون كرات أهمها من

الكربون قشور C60جزيئات من مؤلفة أنها إذ بالبنية عنها قليلا تختلف لكنها

فجوات، سطحها على يوجد ولا خاوي ومركزها البعض بعضها فوق متراكبة

البصل اسم عليها أطلق فقد لذا البصل بنية كبير حد إلى تشبه البنية وهذه

من أكثر إلى النانوية الكرات هذه قطر يصل .500وقد نانو

3.: النانوية الجسيماتالجسيمات هذه أن إلا العهد حديث مصطلح هو النانوية الجسيمات

المصنعة المواد في موجودة فهي الماضي في مستخدمة كانت

القديمة الكنائس بعض زجاج في مثلا الزمان، قديم منذ والطبيعية

عنقودية مجموعات فيها يوجد إذ الجميلة، الألوان منها تنبعث كانت

يصل وقد الزجاج هذا مع ممزوجة الفضة أو الذهب أكاسيد من صغيرة

المرئي، الضوء موجة طول يقارب ما إلى العنقودي التجمع حجم

. الرائعة ألوانه إلى وتفريقه الضوء تشتيت على قادرة تصبح وبالتاليأو ) الذرات من لعدد جزيئي أو ذري تجمع إنه على النانوي فالجسيم إذا

وترتبط( ذرة مليون إلى ذرات بضعة من عددها يتراوح حيث الجزيئات

يتعدى لا قطر وبنصف تقريبا كروي بشكل البعض 100ببعضها

36نانومتر .

ص 35 وتقنياته، النانو علم إدراك النانو 144أساسيات

36 . نصور الله ضيف د النانو، وتقانة النانوية المواد

25الصفحة

: الحمض تفاعل من تصنع كزيوس بنفسجي المشهورة الصبغة كانت لقد

القصدير اكسيد من فعليا يتكون الذي لأوريك كلورا حمض مع القصديري

الذهب من النانوية الجسيمات مع

إلى للوصول معدنية بالجسيمات الزجاج تطعيم في مهرة الرومان كان لقد

. المصنع الزجاج في معبرة 37تأثيرات

.

4.: النانوية الكربون أنابيبمدخل

) ( عام في ميجي جامعة من ليجيميا سوميو العالم تمكن من 1991لقد

متر النانو رتبة من قطره لأن بذلك سميت النانوية الكربون أنابيب اكتشاف

و, مترات نانو بضع قطرها مجوفة اسطوانية أنابيب عن عبارة وهي

الاسطواني الشكل لتأخذ محور حول تطوى الغرافيت شرائح من مصنوعة

( بالفوليرين مغلقة نهايته مستقيم أنبوب على الحصول تم أما(C60وقد

كربون ذرة منها عقدة كل في سداسية شبكة من مكون فهو نفسه الأنبوب

جوار في الناقلية شديدة تصبح أنها على تجارب دلت , 0.3وقد ولكن كلفن

إلى , الأنبوب طول يصل حيث الأنبوب بطول يتعلق 38ميكروميتر.100ذلك

: الكهربائي، بالقوس الانفراغ منها متعددة بتقانات الأنابيب هذه تصنيع ويتم

عالي ضغط وتحت الكربون أكسيد أول باستخدام الترسيب بالليزر، القشر

جدا.

-: الكربونية النانوية الانابيب أنواعالجدار أحادية النانوية الكربونية الانابيب تكون ان او single walledيمكن

الجدار multi walledمتعددة

من يتراوح قطرا الجدار الأحادية الكربونية النانوية الانابيب 10إلى 1تمتلكالانابيب تتكون كما النانومترات مئات الى يصل قد وبطول مترات نانو

37 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالمص الذرية، الطاقة منشورات 14من

38 . نصور الله ضيف د النانو، وتقانة النانوية المواد

26الصفحة

تحيط التي الغرافيت طبقات من الجدار المتعددة الكربونية النانويةمن قطره يتراوح الذي الصغير المركزي نانومترات 10الى 1بالأنبوب

من مكونة الجدار الأحادية الكربونية النانوية الانابيب الى الإشارة تجدرمن بقطر وحيد أخرى 10الى 1أنبوب طبقات بأي محاطة وغير نانومترات

الغرافيت منانابيب على الحصول يمكن فانه الغرافيت الصفائح لف طريقة على اعتمادا

انابيب على الحصول يمكننا والخواص اليدوية في مختلفة نانويةلف عملية لاختلاف نتيجة ناقلة نصف او معدنية بخواص تتمتع نانوية

الغرافيت صفائح: الجدار متعددة الكربونية النانوية الانابيب

من عدة طبقات من الجدران متعددة الكربونية النانوية الانابيب تتكونالأخرى ضمن الواحدة الغرافيت صفائح لف يتم بحيث الغرافيت

الكربونية الانابيب بنية تشبيه يمكن أنبوب شكل على للحصولمألوفين بنموذجين الجدران المتعددة النانوية

الروسية الدمية النموذج ففي البرشمان نموذج او الروسية الدمية نموذجشكل على الأخرى داخل الواحدة مرتبة الغرافيت صفائح تكون

البرشمان نموذج في اما القطر زيادة مع المركز متحدة أسطوانةأنك لو كما نفسها حول الغرافيت من واحدة طبقة لف نتيجة فيحدث

. نفسها حول إخبارية جريدة بلف 39تقوم

من مكونة طبقة وكل عدة طبقات من يتكون الغرافيت بأن نعلم كما. سداسية كربون حلقات

المهجنة الصلبة الحالة أكثرها SP2تضع وإن البعد، ثنائية هيكلية بنى للكربون

الأكثر الآخر المتأصل الشكل ويوجد الغرافيت، المتأصل شكلها هي دراسة

المهجنة الذرات ذو الماس هو من. SP3شهرة البعد ثنائية الصفائح تجعل

المهجن بالتالي SP2الكربون ويمكن الورق، قطعة مثل والثني للف قابلا

يمكن لا لوحدها، المسدسات وباستخدام هذا منه، الاسطوانات صنع

المخمسات إدخال ويؤدي مغلقة، البعد ثلاثية هيكلية بنى يعطي أن للكربون

ستة الأقل على يحتاج حيث مغلق، قفص ذات ثلاثية هيكلية بنية إلى

. الأسطوانة جوانب من جانب كل على مخمسات

بالغرافين الكربون من الوحيدة الصفيحة خلالها , graphemeتسمى ومن

, الكربون صفائح لف ويمكننا نانوي كربون أنبوب صناعة نستطيع39 . . : . . . علاف الوهاب عبد د عثمان، إبراهيم د ترجمة راو ر ن س وتقانته، النانو علم إلى مدخل النانو عالم

ص الذرية، الطاقة منشورات 33من

27الصفحة

, شكل ذات الكربون صفيحة جعل يمكن حيث مختلفة بطريقة المسطحة

" تناظري , " بشكل الغرافين بطوي رغبنا وإذا الأنبوب محور حول حلزوني

وعليه , جنب إلى جنبا عنها الناتج الأنبوب في المسدسات ترتيب يمكن فإنه

معينة " " زاوية من و مختلف بشكل الغرافين طوي إذا فيما نتصور أن يمكن

محور, , حول ملفا المسدسات فيه تشكل حيث أنبوب خلق إلى ذلك يؤدي

" الغرافين , " صفيحة لطوي الطرائق من نهائي لا عدد يوجد حيث الأنبوب

من , مختلفة أنواع تشكل وكلها مختلفة حلزونيات ذات أنابيب يشكل مما

الأنابيب.

على يساعدنا ما وهذا يتغير للأنابيب الحلزوني المجال هذا بأن العلم ومع

خواص في وتعدد تنوع إلى تؤدي متعددة، أنبوبية هياكل على وقوعها

. تتغير الإلكترونية البنية فإن تتغير الحلزونية أن وبما الأنابيب

-: بعبارات الأسطواني للأنبوب أفضل وصف تقديم يمكن

1. الأنبوب- قطر

التماكب- 2- التماكب chiralϴزاوية شعاع أنبوب لدينا يعرف حيث ،chiral:

C= na1+ma2 بارمترين الشعاع. dوϴوفق واحدة صفيحة a1، a2تعرف

) ( .، للغرافين واحدة صفيحة المسطحة الغرافين صفيحة في الغرافين

مع ذرة كل وصل يتم بحيث سداسية، هيكلية وفق الكربون ذرات وترتب

. جيرانها من ثلاث

. كربون ذرة يكافئ رأس أو ذرة كل نجد ونحن

الشعاع يصل علم Cبحيث نظر وجهة من متكافئتين نقطتين بين

الكريستال.

الزاوية " ϴتساوي أجل " من درجة ثلاثين إلى الزيكزاك محور بالنسبة

. الأخرى، النهاية مع الأنبوب نهاية لففنا إذا الذراعين ذي الكرسي الأنبوب

طرائق، عدة وفق يحصل أن يمكن اللف أن علما أسطوانة، على نحصل

الروابط زوايا وأن

28الصفحة

. الأنبوب خواص إن نقول أن فيمكن إذا الأسطوانة صناعة عند تتشوه لا

التماكب لزاوية وفقا .dوللقطر ϴتتغير

بالترميز ) الأنابيب nتتمايز ، m( )ترميزه أنبوب فمثلا يكون(. 4,2، وهنا

وفق , C=4a1+2a2الشعاع انتقالات أربعة بأجزاء وصفه يمكن والذي

," زاوية " وفق انتقالين و زيكزاك ,120الاتجاه الزيكزاك محور من درجة

الأنابيب لأن(( , n,0تسمى الزكزاكية , ϴبالأنابيب فإن= وبالتالي صفر

حيث( ,n,nالأنابيب) بذراعين الكرسي ذات بالأنابيب =30تسمى

ϴ ,تناظر ومستوى عالية تناظرية الأنابيب من النوعان هذان يملك درجة

, الأنبوب هو الأنابيب من آخر نوع وهناك الأنبوب محور على عمودي

(" أو n,m )chiralالتماكبي" يسارية تكون أن يمكن الأنابيب هذه

وذلك , دورانيا المستقطب للضوء بصريا نشطة الانابيب تكون سوف يمينية

. الأنبوب محور طول 40على

البارمتران نوجد أن :nو mمن ϴو dيمكننا المعادلات طريق عن وذلك

d=C π=√3 r cc (m2+mn+n2 )12 /π

ϴ =tan−1 ⌊√3m /( m+2 n ) ⌋

الغرافين )C-Cهي r c-cحيث طبقة من المسافة أنجستروم(1.421أي

على cو الغرافين طبقة تناظر وبسبب هذا التماكبي الشعاع طول

نفسها ) الترميزات لها الأنابيب من العديد أن من فهي ( n,mالرغم

أنبوب ) لدينا كان إذا نفسها، ذا( n,0تظل نفسه الأنبوب هو فيكون

زيادة(, n,0الترميز) .nوmومع الأنبوب قطر يزدادالأحادية النانوية الكربون أنابيب عن فقط كله تسمى singleهذا والتي

الجدار أحادية النانوية لكن single-walled nano tubesالأنابيب

جدران ال متعددة الأنابيب هي تجريبيا ملاحظتها تمت التي الأنابيبmulti walled وفي الأخرى داخل واحدة مكدسة أنابيب عن عبارة وهي

بين البعد ثلاثي ترتيب يوجد لا النوع، هذا من النانوي الأنبوب تجمعات

40 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 163دار

29الصفحة

في السبب يعود الغرافيت جسم في الحال كما الغرافيتية، الطبقات

والتي الأنابيب بين الموجودة الدوران في الحرارة درجة إلى ذلك

تسمى " داخل" البعد ثلاثي الترتيب في النقص هذا وجد ولقد ، الطبقي القيد

الجدران ) متعدد القياسات( MWNTالأنبوب طريق الدقيقة STMعن

في النقص بسبب معين أنبوب في أنبوب أي إلباس يمكن لا ذريا،

قدرها فجوة تتوفر أن يجب آخر في أنبوب إلباس أجل من لأنه الفراغ،

الأقل .3.44على الطبقات بين 41أنجستروم

-: والتنقية التركيبالغرافيت سخام في الأولى للمرة النانوية الكربون أنابيب لوحظت

التركيب في والمستخدم السالبة الشحنة ذي الإلكترود على المترسب

- " . هوفمان كراتشمار إجرائية في للفوللورين القوسي التفريغي

Kratschmer-Huffman "ديناميكي جو في الغرافيت قضبان تتبخر

.) الناحية ) من التفريغ منظومة عند المترسب الهيليوم للهيليوم

ضغط يستخدم تحت torr 130النموذجية يعمل وقوس الهيليوم من

)30Vكمون مستمر بحدود( dcتيار قيمته على محافظا يظل

الكاتود 180 على المترسب الكربون أن إلى الإشارة تجدر أنجستروم،

cathode . يحتوي حيث قاسي خارجي وغطاء طريا داخلي لب يمتلك

الجدران متعددة نانوية أنابيب على ومعلقة MWNTsاللب مستخرجة

مفرغة أسطوانات شكل على الأنابيب وتظهر مناسبة، مذيبات في

مادة طول على وذلك الإلكترونات، حزمة إلى عمودي بشكل تستند

متبلور اللا هي " " amorphousالكربون طبقية الضمن الفجوة أن كما ،

. 0.34بحدود والصور الغرافيت في الموجود الفراغ من وقريبة نانومتر،

ليجيميا " قبل من أخذت قد الهندسة" Lijimaالأولى طول على وذلك ،

طبقي " الضمن والفراغ للأنبوب الداخلي القطر عن التصويريةinterlayer " التماكبية والزاوية تحديدها )chiral angle)ϴوالطول يمكن

41 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 165 ,164دار

30الصفحة

ال صور من واضحة TEMجميع والطول والفراغ القطر أن بما ،

التماكب ) زاوية تحديد بينما عالية، دقة ذات صورة من (ϴالمعالم

يتم فلا المتوازية المستويات لتداخل لنموذج أو لشكل قياسا يتطلب

ال فحص روتين أثناء .TEMذلك النانوية للأنابيبكل من أو الأطراف أو النهايات مغلقة النانوية الأنابيب معظم أن وجد

فالأنابيب إذا المفتوحة، الأنابيب بعض يوجد أنه من الرغم على جانب،

على يوجد حيث الأبعاد، ثلاثية مغلقة أقفاص ذات أجسام عن عبارة هي

أويلر " 12الأقل قانون إلى بالاستناد إلى" Eulerمخمسا الإشارة تجدر ،

هي والأطراف للأنبوب، المدد الجسم تضع التي هي المسدسات أن

كل على تكون بحيث والمخمسات، المسدسات من كلا تحوي التي

. كل على عيوب توجد ذلك مع ولكن مخمسات ستة الأقل على وجه

انحناء إلى تؤدي المخمسات أن وبما هذا الأنبوب، وجسم الأطراف من

أن علما سلبي، انحناء إلى تؤدي السباعية الأوجه عيوب فإن إيجابي،

. ملاحظتها تمت العيوب من كلاهي المخمسات بينما والأكبر، الأصغر الأنابيب التي هي السباعيات إن

متنوعة أنواع وجدت السياق هذا وفي الانحناء، هذا تلغي أن يمكن التي

. الأنبوب نهايات مورفولوجيا منتعديلات هناك أن النانوية، الأنابيب بتركيب الصلة ذات الأدبيات أشارت

" يتبخر العملية هذه في حيث القوسي، التفريغ عملية على متنوعة

الأصغر " القطر ذي الموجب القطب " nm 3الأنود الكاتود وجه على

السالب" تفريغ 6nmالقطب قوس جهاز في وذلك الأكبر، القطر ذي

السالب القطب على ينشأ الذي التجويف فإن وهكذا مباشر، تيار

" يتحطم" أن ويمكن وهذا الجدران، متعددة أنابيب على يحتوي الكاتود

ملائم مذيب على النانوية الأنابيب تعلق أن ويمكن ويؤرض، التجويف

ال شبكات على .TEMويترسب والقياس الفحص أجل منإلى يؤدي المحفزة المقادير في الانتقالية المعادن وتجسيد تجميع إن

المعدن يضاف الواقع في الجدران، أحادية نانوية كربون أنابيب تشكيل

جربت السياق هذا وفي الموجب القطب أي الأنود داخل التحفيزي

مثل المعدن ثنائية المنظومات من ،Ni-Yو. Co-ptوCo-Niالعديد31الصفحة

" المناطق " في أو ، الكاتود حول العنكبوت نسيج تشبه ترسبات وجدت

معتبرة كميات على المواد هذه تحوي حيث التفاعل، وعاء في الأبرد

من محتوية حبال شكل على وتأتي الجدار، أحادية النانوية الأنابيب من

وجسيمات 5 متبلور، لا كربون من الجدران أحادي أنبوب إلى أنابيب

. ; معدن كربون مكونات ذات نانويةبواسطتها يمكن حيث أخرى، طريقة بالليزر التبخير يعد أخرى، جهة من

السياق )*( هذا وفي الجدران أحادية الأنابيب من كبيرة مجموعة إنتاج

من مزيج تسخين بواسطة الجدران أحادية أنابيب تركيب الممكن من

مع حرارة Niو Feالغرافيت، درجة عند مئوية، 1200كمحفزات درجة

قرابة النانوية الأنابيب يبلغ بالليزر، المادة هذه من%70-50وتشعيع

فيها تنتظم حيث حبالا، المركبة الأنابيب هذه تشكل وعليه المنتج،

تجانسية بوضوح يبين وهذا سداسي، تجمع في الإفرادية الأنابيب

. المركبة الأنابيب

بتركيب تسمح أخرى تسمح طريقة هو الكيميائي البخاري الترسيب إن

الجدران أحادية الأنابيب من الجدران SWNTكل )*(,MWNTومتعددة

في , ويحل مغذ غاز على يحتوي كربون مع عضوية مادة خلط يمكن

كوارتزي نهاية , Quartzأنبوب من النانوية الأنابيب تجميع يمكن وبذلك

المغذي , الغاز يحتوي أن ويمكن هذا التفاعل لوعاء feed gasالمبرد

تنمية , , وتتم هذا خامل غاز مع يمزج ما غالبا وهو أنواع عدة على

مثل : صلبة محفزة مواد على النانوية ,Sio2الأنابيب والكوارتز

, , ويمكن... هذا انتقالية معدنية مواد يحتوي أن يمكن والذي الخ والأمونيا

مجمعات لصنع مهمة كهذه مقاربات إن أن من MWNTالقول مدعومة

يصبح , حيث الملائمة المواد من أنواع بتغذية خاصة تطبيقات أجل

النانوي الأنبوب هيكلية داخل النتروجين مثل أخرى ذرات تجسيد ممكنا

. المواد, , بتعديل الأنابيب مورفولوجيا تعديل أيضا يمكن بالتبديل وذلكالأنابيب من كل تشكيل من MWNTو SWNTيتم معتبرة كميات من

. كتلة عن الأنابيب لفصل واحدة طريقة وهنالك المكربنة المادة

أن: من الرغم وعلى هذا للمنتج بالتسخين المعالجة وهي الكربون

32الصفحة

, , متغيرة بنسب تتم فإنها الأوكسجين مع يتفاعل أشكاله بكل الكربون

تحترق أن يمكن متبلور اللا الكربون مواد كل أن إلى الإشارة تجدر

حرارة درجة عند السخام ساعة )*(750بتسخين لنصف مئوية درجة

من , أقل يترك العملية هذه نهاية ولكن% ,1في الأصلية المادة من

هذا , النانوية الأنابيب من مزيجا عليه الحصول تم الذي المنتج يظل

يمكن , متبلور اللا الكربون في الشوائب من كبير عدد وجود وبسبب

في النانوية الأنابيب مع بالمقارنة عالية نسبة على يتفاعل يجعله أن

. الحمض على مؤسسة تنظيف إجراءات استخدام يمكن السياق 42هذا

-: النانوية الأنابيب ملءإجرائية من مباشرة من عليها يحصل التي النانوية الأنابيب تكون

بواسطة , النهايات تفتح أن ويمكن هذا نهاياتها كل من مغلقة التركيب

المعالجة , هي المستخدمة الطرق من واحدة إن الملائمة الكيمياء

" الأوكسيد" وراءها وتترك النهايات تؤكسد والتي بالحمض أي بالأسيد

, هي المشتركة الوظيفية المجموعات إن الوظائف على المحتوي

COOH وOH -حرارة درجة عند الأنابيب تسخين بواسطة إزالتها يمكن

ال 600 المادة في مئوية , Arدرجة لملء طرائق عدة وهناك الطائر

, محلول في الأنابيب تنقع منها واحدة وفي بالمواد المفتوحة الأنابيب

مخفف جو في ويحرق يجفف ثم ومن المرغوب المعدن ملح من مركز

المقياس من معادن لتشكيل وذلك عالية حرارة درجة وعند

من. تتم ان يمكن الملء عملية أن إلى الإشارة تجدر النانومتري

من أقل السطحي التوتر كان حال في ملؤها الواجب المادة مصهور

200_ 100 . المملؤة المادة كريستالات تطويل إلى ذلك يقود نانومتر

. الأنبوب داخل متجانس بشكل الملء عملية تتم بحيثاستخدام أبسطها وإن النانوية الأنابيب لملء أخرى أساليب توجد

الملائمة، بالمواد المملوءة الغرافيت لأنودات بالقوس التبخير عملية

. انحلال أو حل إن كما الأنابيب المعادن كربيدات أو معادن ينتج مما

ايضا ينتج المعادن فوق العضوية .MWNTالجزيئات

42 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 169 ,168 , 167 , 166 , 165دار

33الصفحة

صنع إلى تهدف الذكر، أنفة الانحلال جهود معظم أن إلى الإشارة تجدر

. إن القول ينبغي الصدد بهذا التحفيز عملية باستخدام نقية نانوية انابيب

فإن وعليه صنعها، تم قد المملوءة الجدران أحادية النانوية الأنابيب

الأنابيب على المطبق الأنابيب SWNTالبروتوكول أجل من نفسه هو

. بعملية المتبوعة الأنابيب لهذه الفتح عملية مع ولكن الجدران متعددة

جو في حرارة درجة عند الحرق وعملية الملائمة المواد من بأنواع ملء

المادة. تغطية إلى تقود كهذه ملء عملية الأحيان معظم في ملائم

حيث النانوي الأنبوب سطح على وأيضا داخلها من كل في المملوءة

على من المملوء المادة لإزالة للتنقية انتقائية طريقة إلى الأمر يحتاج

. النانوي للأنبوب الخارجي السطحفي السبب يعود حيث مفهومة غير النانوي الأنبوب نمو عملية تزال ما

شروط في الدران وأحادية الجدران متعددة الأنابيب وجود إلى ذلك

الطريقتين هاتين أن على يدل مما الترتيب على محفزة وغير محفزة

. النهاية آلية وفي هذا الشأن هذا في للتطبيق قابلتان النمو من

النهاية إلى مستمرة بصورة مضافة الذرات فيها تكون والتي المفتوحة

بين. التفاعل بواسطة مستقرة التعليق حبل طاقة تكون النامية

. المتلاصقة الطبقاتمفتوحة نهاية ذو أنبوب محيط على وتتشكل تتفكك أن للرابطة يمكن

ويظهر مهمة، المحفزات تعتبر الجدران أحادية الأنابيب حالة في وهذا

الذرات وتدمج تمتص والتي النامية النهاية تزخرف المحفز ذرات أن

. النانوي الأنبوب بنية في الوارد الكربونالألية )( بهذه الصلة ذا الأحدث الاقتراح ن القول يجب الصدد هذا في

طريق عن النانوية النيكل كريستالات على تنمو الكربون ألياف أن هو

. الجسيمات تشكيل أو صياغة لإعادة تحريضي تفاعلوبتمايز، مختلفة الكترونية خواص النانوية الأنابيب تمتلك أن يمكن

. هذا في المبكرة الحسابات توقعت بينها فيما التماكب حسب وذلك

وذلك معدنية أو ناقلة نصف تكون أن يمكن الخواص هذه أن الصدد

. البنية نوع حسب

34الصفحة

الأنابيب بينما معدنية، دائما هي بالذراعين الكرسي ذات فالأنابيب

. تصبح القطر وبزيادة هذا معدنية أو ناقلة نصف تكون أن يمكن الأخرى

. معدنية تكون أن يمكن والتي للغرافيت مشابهة 43الأنابيب

-: النقل خواصالنانوية للأنابيب الطاقية الفجوات أن المسحية النفقية المطيافية بينت

من طول. ev 1.2إلى ev 0.2تتغير على تتغير الفجوة هذه أن علما

وجود إلى ذلك ويعود الأنبوب نهاية عند دنيا قيمة إلى وتصل الأنبوب

. الإضافية الحالات إلى العائدة النهايات في المتوضعة التشوهاتللأنابيب التوصيلي السلوك للتموضع MWNTإن ومناسبا متلائما كان

. الأنابيب في النواقل أو للحوامل الضعيف البعد يحدث SWNTثنائي

متماسكة تعتبر والتي التقطيعية الإلكترونية الحالات عبر يتم أو التوي

. يمكن النانوية الأنابيب أن ذلك يعني الكهربائية اللامس مع متلاحمة أو

. درجات عند الأقل على كوانتية أسلاك أنها أساس على تعامل أن

. جدا منخفضة 44حرارة

: الميكانيكية الخواصرابطة قائمة C-Cتعد بنية أي فإن لذلك، وكنتيجة الروابط أمتن من

قصوى، _ متانة تمتلك سوف متراصة كربون كربون روابط هذه على

. متانة الأعلى الكربون ألياف هي النانوية الأنابيب تكون وعليهالأنابيب مع المشكلة أن MWNTإن يمكن الإفرادية الأسطوانة أن هي

. من أنه كما يونغ لعامل أخفض تقديرا تعطي بحيث بعيدا، تنزلق

الأنابيب أجل من أيضا لتصغير SWNTالممكن رزمه، من تنزلق أن

. تجريبيا المقاس يونغ معاملانفعال مقاومة على قدرتها النانوية الأنابيب خواص اهم من واحدة إن

ضد نفسها تستعيد أن أو تصمد أن للأنابيب يمكن وبالتالي للتوتر أقصى

. القاسية الإنشائية التشوهات

43 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 170 , 169دار

44 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 173 , 172دار

35الصفحة

إلى تعود ولكي الكربون لذرات الربط يغير سوف لأنبوب تشوه أي إن

التهجين إلى وتعود تنعكس أن الذرات على المستوية، إذا 2SPالبنية

فإن وبالتالي تنكسر الروابط فإن الحد يفوق مرن لتمدد الأنبوب تعرض

. الأنبوب سطح طول على توزيعه إعادة يمكن 45التشوه

-: الفيزيائية الخواص

. ذات وهي خفيفة أوزانا تتطلب التي للتطبيقات مفيدة النانوية الأنابيب إن

. بداية ان علما أكسدتها الصعب ومن الكيميائي للهجوم عالية مقاومة

النانوية الانابيب في ألياف 100الأكسدة في منها أعلى وهي مئوية درجة

العملية للتطبيقات حدودا تشكل لا الحرارة درجة فإن وبالتالي الكربون

. الناوية الأنابيب

مع تزداد وقيمتها عالية حرارية موصلية النانوية للأنابيب يكون أن يتوقع

القطر )تناقص

المجاهر ومسابر الترانزستورات منها تصنع حيث التطبيقات من العديد ولها

: الثاني الفصلالفصل -1 مقدمة

من تمكنه عمليه قواعد عن الإنسان لبحث نتيجة الهندسة نشأتلمسح واستخدمت وحجومها الأشكال بعض ومساحه الزوايا قياس

وانتقلت عامه بصيغ القواعد هذه ووضعت الأبنية وتشييد الأراضيواستخدام تحديد إلى ومساحات أطوال قياسات من الهندسة

البرهان في رياضي منطقالتوازي مسلمه إثبات العلماء حاولوا استنتاجي علم فأصبحت

إن تنص التي لمستقيم )الإقليدية واحد مواز من أكثر رسم يمكن لانظام أول في إقليدس أنشأها التي عنه خارجه نقطه من معلوم

عام في للهندسة . 300رياضي وهي جديدة هندسه ظهرت ثم م ق

45 . . . . : . رحمو، القادر عبد د أ و دياب آصف د أ ترجمة براديت، ت وتقنياته، النانو علم إدراك النانو أساسياتص للنشر، الدين علاء 174 , 173دار

36الصفحة

مسلمه نقيض على تستند الزائدية الهندسة سميت اللااقليديهوتنص الإقليدية معلوم )التوازي لمستقيم الأقل على موازيين وجود

اللااقليديه الهندسات من جديد نوع وظهرت عنه خارجه نقطه منعليها أطلق

وتنص ريمان الألماني العالم عبر الناقصية وجود )الهندسة عدم) العامة النسبية النظرية في استخدمت مستقيم لأي إن . مواز حيث

لا السماوية الأجسام مواضع حركة مثل الحركة من أنواع هناك. الكروية بالهندسة الاستعانة دون بدقة وصفها يمكن

المختلفة بأشكالها الهندسة عناصر دراسة هي الكروية والهندسةالاقليدية الهندسة لدراسة مشابه بشكل الكرة سطح على

. المستوي على وخواصهاوسنشرح والريمانية الاقليدية الهندسة بين سنميز الفصل هذا وفي

وبعض لمتجهي التحليل في الشعاعية الهندسة عن بالقليلمسلماتهما.

: شعاعيه إلى الفيزيائية المقادير ()ك تقسم تسارع سرعة قوةوجهه قياس وواحدة حقيقي بعدد وتقاس

: السلمية المقادير ()ك أما وكثافة حرارة ودرجة بعدد طول وتقاسقياس وواحدة حقيقي

وكذلك السلمية المقادير على الحسابية العمليات تعلمنا وكماوضربهما شعاعين كجمع الشعاعية المقادير على الجداء)تعلمناها

) الخارجي والجداء من الداخلي وطرحهما حقيقي بعدد وضربهمابعضهما

1.: لفراغ في الديكارتية الإحداثياتبنفسها 3Rالفضاء الحقيقية الأعداد لمجموعه الديكارتي الجداء هو

مرات ثلاث: اليمنى اليد قاعدة بجهة ويحقق السبابة والإصبع OXنضع

بجهة بجهة OYالوسطى OZوالإبهام

37الصفحة

لقاعدة) 1الشكل توضيح) اليمنى اليد

مثال:للأسطوانة الفراغي الشكل إيجادالنقاط مجموعة إيجاد

S1= {(x, y, z( ϵ R3: x2+y2=1}الفراغ R3في

العلاقة تحقق التي النقط مجموعة دائرة x2+y2=1نرسم وهيو المبدأ من مار مركزها

قطرها مستقيم 1نصف الدائرة نقاط من نقطة كل من نرسم ثمعلى oxy46المستوي عمودي

الشكل في كما الاسطوانة على فنحصل

46 . العلوم كلية دمشق جامعة طلب وسام د المتجهين التحليل

38الصفحة

مثال: الشعاعي التابع ليكن

R (t(: [0,4π] →R3

t→r (t( = (cost, sint, t(

على المنحني هذا مسقط أن الواحدة oxyنلاحظ دائرة هيالنقطة من انطلقت مادية نقطة حركة يصف الشعاعي التابع أن

1 ,0 ,0 = ))r (0( اللحظة اللحظة t=0في في وصلت t=π/2ثمإلى

وصلت(( π/2,0,1النقطة أن إلى اللولبية الحركة بهذه واستمرت ، اللحظة النقطة t=2πفي عند(( 1,0,2πإلى الحركة وانتهت ،

النقطة 1 ,0,4π ))اللحظة سطح t =4πفي على تمت اللولبية الحركة هذه

وارتفاعها الواحدة قرص قاعدتها 4π47اسطوانة

47 .) ( . دمشق جامعة العلوم كلية طلب وسام د المتهيج التحليل

39الصفحة

:مثال

الشعاعي التابع لدينا ليكنR (t(: (cos (t(, sin (t(, 2-sint(

خطاه لراسم الوسيطية المعادلات أن أيZ=2-sint y=sint x=cost

كون يكافئ وهذا

X2+Y2=1 z=2-y

الفراغ في أسطوانة معادلة أن X2+y2=1 هي نعلم لكننا (Oz المحور مع الدائرة X2+y2=1 توازيا منحني انسحاب عن تنتج

معادلته )الذيالتي النقاط مجموعة فتكون الفراغ في لمستوي معادلةأنها Z=2-yتحقق نعلم كما

معا السابقين والمستوي الأسطوانة تقاطع هي المعادلتين كلابالشكل الفراغ في الناقص القطع هو الخطى راسم فان وبالتاليب

المستوي ) 2الشكل تقاطع من الناشئ الناقص القطع عن يعبر) الأسطوانة 48مع

الاهليجية 48 والدول الهندسة مفاهيم عبد الحاج جلال

40الصفحة

الكروية أو الريمانية الهندسة إلى :الدخول

الأساسية التعاريف :بعضمركز . من المار المستوي نقاط تقاطع من الناتجة الدائرة تدعى

بالدائرة 1الكرة .

الصغيرة بالدائرة الناتجة الدائرة تدعى ذلك ذات R خلاف العظمىالقطر نصف

العظمى والدائرة الكروية النقطة هي الكرة سطح على النقطة)r<R) مقابلة

العظمى الدائرة فتعرف الاقليدية الهندسة في العادي للمستقيم بالمستقيم

الكرة قطر النقطتان Q وP نهايتي الكرة S ولتكن على كيفية دائرةC . 2لتكن .

النقطتين ندعو الدائرة مستوي على العمودي

41الصفحة

بقطبي وندعوهما صغيرة كانت إذا للدائرة الكرويين بالمركزين QوP الدائرة

متعاكستان أنهما الحالتين في ونقول عظمى الدائرة كانت .إذا( رقم التوضيحي الشكل في 3كما (

) عظمى ) دائرة من أي المستقيم BوA بالقطعة من الجزء يدعىبنقطتين . 3المحدد .

النقطتين هاتين بين الواصلة الكروية المستقيمةبالمسافة العظمى الدائرة BوA من بين طول AB الواصل يدعى

. الأصغر 4القوس .

( . بالفيزياء الأقواس هذه مثل تعرف النقطتين هاتين بين الكروية) الجيوديزية .بالخطوط ) الكرة ) على مستقيمين أو متقاطعتين دائرتين بين الزاوية تعرف

أنها . 5على .

لهاتين المماسين المستقيمين نصفي تقاطع من الناتجة الزاويةالتقاطع نقطة في الدائرتين

إلى ) الكرة سطح على معاكستين نقطتين بين الكروية المسافةالدائرة طول وتساوي π( R نصف العظمى

42الصفحة

Rπ سطح على متعاكستين غير نقطتين أية بين الكروية المسافةمن أقل الكرة

الكروية الهندسة مسلمات :بعضمتعاكستين، -1 تكونا لم ما واحدا مستقيما تحددان نقطتين أيمع يلتقي أن إلى معطى بمقدار مستقيم من جزء أي تمديد يمكنقطر. نصف من أقل قطرها ونصف مركزها معلومة دائرة نفسهامستقيمين أي متساوية، القائمة الزوايا كل يساويه، أو الكرة

نقطتين في 49 يلتقيان

من -2 مارة دائرة كل عظمى، دوائر هي الكرة على المستقيماتنهاية لا وهناك عظمى، دائرة هي الكرة على المتقابلين القطبين

الطول بخطوط تعرف القطبين من المارة الدوائر هذه مثل .من

49 Spherical geometry 2012

43الصفحة

تعرف الطول خطوط مع المتعامدة الدوائر من نهاية لا يوجدواحدة عظمى دائرة توجد الدوائر هذه جميع وبين العرض بخطوط

الاستواء بخط .تعرفالهندستين من كل بين التشابه نقاط في مقارنة) الناقصية ) أو الكروية والريمانية :الاقليدية

القطعية الاقليدية الهندسة الهندسةالدائرة هو المستقيم الخط

الكرة على العظمىنهاية له ليس المستقيم الخط

من جزء هي المستقيمة القطعةعظمى دائرة

من جزء المستقيمة القطعةالمستقيم

في دائما يتقاطعان المستقيماننقطتين

في يتقاطعان قد المستقيمانواحدة نقطة

يمر متعاكستين غير نقطتين منوحيد مستقيم

يمر مختلفتين نقطتين منوحيد مستقيم

تلتقي المتعامدة المستقيماتنقطتين في

تلتقي المتعامدة المستقيماتواحدة نقطة في

أجل استقامة 3من على نقاطلتكون واحدة أي تصلح واحدة

الباقيتين النقطتين بين واقعة

أجل استقامة 3من على نقاطواقع منها واحدة تكون واحدة

الباقيتين النقطتين بين50

الأسطوانية :الإحداثياتإيجاد من ستمكننا التي والكرة الأسطوانة بين العلاقة نستخدم سوفبتعريف وسنبدأ والتكامل، التفاضل حساب استخدام دون الكرة مساحة

الأسطوانية :الإحداثيات) الديكارتية ) بالجملة تعرف الأبعاد ثلاثي الفراغ في متعامدة نظامية O جملةX Y Z معادلتها التي الدائرية الأسطوانة ولنأخذ :ولتكن

X2+ Y2 = R2 R>0

ولتكن: و الأسطوانة هذه على واقعة كيفية P )Xنقطة ، Y ، Z(

50 The geometry of the sphere

44الصفحة

OXY المستوي على النقطة هذه )P0 )X, Y مسقط

.1.OXوالمحور O القطب ذات القطبية الإحداثيات في OXY جملة لنأخذ المستوي

هي الجملة هذه P0)X في ، Y( النقطة إحداثيات أن ولنفرض

)r, ᴓ( بحيث :

: الأعداد ثلاثية 0ندعو ≤ ᴓ < 2π وR>0

)r, ᴓ, z(, r >0, 0 ≤ ᴓ < 2π

p للنقطة الاسطوانية بالإحداثياتالواقعة ) غير الفراغ نقاط بين التعيين وحيد تقابل وجود نلاحظ التعريف من

المحور على

. )oz

بالعلاقات p معطاة النقطة إحداثيات كانت إذا انه أيضا )r, ᴓ, z( .ونلاحظالأعداد ثلاثيات وبين

، r = r0 :فان ᴓ = ᴓ0 ، z = z0

oz دورانها محور p و النقطة من تمر دورانية اسطوانة المعادلةr=r0 تعينP النقطة من المحور oz ويمر طرفه مستويا 0تعين ≤ ᴓ < 2π 0المعادلة ᴓ = ᴓ و

45الصفحة

P النقطة من المحور OZ ويمر على عمودي مستو معادلة Z =Z0 تعين

المعادلةالاسطوانية الإحداثيات في السطوح هذه نقطة P .هي تكون وبذلك

51

……………………………..

: الثالث الفصل1-: الفصل مقدمة

اكتشاف تم الاكتشافات صعيد على الهائل والتطور النانو علم اكتشاف مع.... فائقة بخواص تتمتع فائقة كربونية نانوية مواد

الاهليلجية 51 والدوال الهندسة مفاهيم عبد الحاج جلال

46الصفحة

هل ولكن عالية جزيئية أوزان ذو مركب وهو فائقة بخواص يتمتع الفيوليرينبوليمرات؟؟ منه نصنع أن الممكن من

عاليتين؟؟؟ وصلابة بمرونة يتمتع هل فائقة؟؟؟ جزيئية بخواص يتمتع هل

:C60ال كيميائية نظر وجهة منال :C60وبالنهاية خاصة ) بحالة الكربون ذرات اتحاد من أساسا مؤلف

) أساسا هي الكربون ذرات أن نعلم وكما الفصل هذا في لذكرها سنتطرقالعضوية بالمركبات الاستعانة يمكننا فهل عضوية، مركبات من قادمة

كال ضخمة جزيئة لتشكيله C60لتشكيل المؤدية والسبل الطرق وماهي ؟وتكوينه؟

لل والفيزيائية الكيميائية الخواص لذكر سنتطرق الفصل هذا في .C60لاحقا

: الفيوليرين اكتشافعام الليزري C60اكتشف 1985في بالتبخير تحضير عملية خلال صدفة

. الأحمر الكربوني النجم تدعى والتي الكربون من هالة في للغرافيتعام في الكتلي بالتحليل مرة لأول عزل .1990الجزيء

. والفيزيائية الكيميائية خواصها في انفجار إلى أدى الأمر هذابتطبيقات وعدت الظاهرة وهذه واسع بشكل قبولا واجه الجزيء هذا

. الصناعي والتطبيقي التقني المستوى على جديدةللكربون الخواص لايمان 60 هذه كالعالم العلماء من العديد أخيلة حفزت

. العلماء من وغيرهالكربون أن فهم العلماء يستطع للكربون 60لم الثالث المتآصل الشكل هو

. تقريبا العشرين القرن نهاية حتى الأمر هذا اكتشاف يتم ولمهذا ونظم الكربون لدراسة والفيزياء للكيمياء الملكية الجمعية اجتمعت

: الأوراق الاجتماع هذا وقدم ووالتون تيرنر ماكاي، كروتو، العلماء الاجتماعاكتشاف في أساسيا دورا لعبوا الذين هم وكانوا العلماء قدمها التي

. الراهن الوقت في فيه رائعة خصائص عن كشف ممن وغيرهم الفيوليرين:الفيوليرين

انبوب، الناقص، القطع مجسم منها أشكال عدة له الكربون من جزيء هو. الأخرى الأشكال من والعديد

يدعى ) الكروي .Bucky ballsالفيوليرين القدم( كرة كرات شكله في ويشبه47الصفحة

يدعى ) الاسطواني الشكل ذو Buckyأو( )Carbon nanotubesالفيوليرينtubes.)

طبقات عدة من يتكون وهو التركيب ناحية من للغرافيت مماثل الفيوليرينعلى تحتوي أن يمكن لكن مرتبطة سداسية حلقات أي الغرافين من

. مربعات نادرا أو مخمسات: الفيوليرين تطبيقات

للفيوليرين والفيزيائية الكيميائية الخواص كانت الماضي العقد طواللفترة يستمر أن المتوقع ومن والتطوير البحث حقل في مثيرا موضوعا

طويلة.الاستعمالات في للفيوليرين محتملة استعمالات العام العلم ناقش

نيسان في .2003العسكرية

: ومنها المحتملة الطبية الناحية من الفيوليرين دراسة تمتالبكتيريا لاستهداف الفيوليرين تركيب إلى معينة حيوية مضادات زرع

عام وفي الملائي الورم مثل السرطان خلايا وبعض وصفت 2005المقاومة. بالضوء تتنشط التي المكروبات لمحاربة كوسيط الفيوليرين استعمال

الفائقة والناقلية الحرارة مقاومة دراسات كانت النانو تكنولوجيا حقل فيالفيوليرين حول تمت التي الدراسات أكثر .52من

: اصطناعه طرقولكن الكهربائي القوس هي أشهرها ولكن كثيرة بطرق اصطناعه يمكن

. الكهربائي والانفراغ الليزري التبخير مثل بطرق اصطناعه يمكن: التفاعل على القدرة

وظيفية زمر بزرع وذلك يتفاعل الفيوليرين جعل على قادرة كانت الأبحاث. الجزيء سطح على معينة

الإلكترونات لأن وذلك التفاعل على العالية القدرة يمتلك لا الجزيء ولكن. الجزيء على معين موقع تتخذ لا والتي الحلقية المسدسات في

من المتكون للفيوليرين الكروي على nالشكل يحتوي كربون عدد nذرةباي التفاعل πروابط على العالية القدرة نم الجزيء يتمكن حتى ولكن

ما وهذا الجزيء سطح على الارتباط حرة الإلكترونات تكون أن يجب

52 Fullerene - Containing Polymers: An OverviewFrancesco Giacalone , Nazario Mart ي n , and Fred Wudl

48الصفحة

من الأحادي بالشكل الفيوليرين بوصل وذلك تحقيقه الكوانتية استطاعت. الأحادية للذرة المعروفة الكوانتية النظرية

يكون كأن الاستقرار حالة المعطى.... n=2,8,18,32 وفي الرقم ضعفيالكربون تضم لا السلسلة هذه ولكن .60مربعا

يكون 2(N+1)2قاعدة أن الثلاثي Nوبشرط الشكل يجعل مما صحيح عدد

قاعدة ) يحاكي كون( 'Huckelالأبعاد ستحفز القاعدة هذه وفق والإلكترونات

. عطريا الجزيء

كروي شكل وجود أثبتت والتي الكوانتية بنظرية أثبت الأمر هذا

الكربون وبالنتيجة إلكترونين 60 ديامغناطيسي يتحمل أن يستطيع الماء في

. سالب أيون ويصبح

nC60 معدنية رابطة تشكيل إلى يؤدي أن يمكن

: الفيوليرين كيمياء

بسبب التفاعل على قادرة أنها إذ كليا ليس ولكن كيميائيا ثابت الفيوليرين

, SP2روابط من مستوى أقل لديها يكون والتي الكربون ذرات بين الهجينة

يجب بعضها ولكن ثنائية روابط يحتوي كان إن الغرافيت حالة في الطاقة

يدعى ما تشكل والتي الأنابيب أو المغلق الكروي الشكل لتكوين ينتزع أن

" بإضافة" يكون التفاعل أن يحدد الذي الأمر هذا الزوايا خطوط

على نمط 6,6الإلكتروفيلات بتحويل الزوايا خطوط يشكل الذي و الروابط

من زوايا SP3إلى SP2التهجين في تغير إلى يؤدي الروابط في التغير هذا و

روابط في في 120تكون SP2الجزيء الزوايا SP3بينما .109.5تكون

49الصفحة

تكون ولهذا كرة أو أنابيب إلى الشكل إغلاق إلى يؤدي زوايا في التغير هذا

< استقرارا أكثر

( الفعال :(Activated Carbonالفحم

من طبقات مشكلة تتوضع غالبا التي كربون ذرات هو الفعال الفحمالفيزيائية. منها مختلفة بطرق الفعال الفحم اصطناع يمكن الغرافين

الصلبة، ) الفحم منها ع المصن العضوية المادة أطوار بمختلف والكيميائية .) حلقات بينها فيما ل تشك الذرات هذه اصطناع عند ولكن الغازية السائلة،

في السر هي المسامات وهذه مغلقة فجوات أو مسامات بينها سداسيةكانت وإذا نانوية مسافة فهي محددة، المغلقة المسامة هذه الفحم، فعالية

من المسافة microporosityوتدعى 2nmأصغر كانت وإذا صغرى مساماتال بين ما المسافة 50nmوال 2تتراوح متوسط mesoporosityتدعى

تدعى الأكبر والمسافات .macroporosityالمسام كبرى مسامات أوفالس ) دير فان قوى على احتواءها المسافات لهذه الأساسية wanوالميزة

der walls. التكثيف( تفاعلات حصول عن المسؤولة وهي الذرات بين فيماعملية طريق عن الأم العضوية المركبات من محضر الفعال والكربون

ويجدر Carbonizationالكربنة الغازية، أو السائلة أو الصلبة الحالة في سواءطريقة توجد للمادة الفيزيائية الأطوار هذه من طور كل في أنه هنا الذكر

. بالكربنة للقيام مختلفةالكربنة فعملية بها، القيام يمكن واحدة عملية ليست الكربنة عملية وأيضا

يتم ) ..( وهنا حرارية، عملية ضغط، فيزيائية أو كيميائية تكون أن يمكنالفيزيائية وحالتها تصنيعها المراد المادة حسب الكربنة عملية تحديد

محيطها في الحاصلة والتفاعلات الجوية الضغوط لتغيرات واستجابتهاأو والمواد المنتج الفعال الفحم في عليه الحصول المراد المسام وحجم

. المتوافرة الآلات هذا لأن المسام حجم تحديد أهمية نراعي الفعال الفحم اصطناع عند

المرغوب المادة إلى الفعال الفحم تحويل عملية تسهيل في يساعد. منه اصطناعها

ال حالة اصطناعه C60وفي في ليساعدنا صغرى مسام ذو فعالا فحما نحتاجفعال فحم اصطناع كيفية على التركيز علينا ومنه والأمثل الأسهل بالطرق

حجم تحديد علينا السهل من لأنه الكيميائية، بالطرق صغرى مسام ذو. به والتحكم الكيميائية الطرق في المسام

50الصفحة

الطور في الكربنة عملية عند الأولية المادة في المسامات توسيع يمكنناأو حراري تغير حدوث المتضمنة التفاعلات في يتم لا هذا ولكن الغازي،

وأعداد بحجوم التحكم الصعب من لأنه للمادة، تسخين أو الضغط في تغيرحجوم تغيير يسهل الكيميائية التفاعلات في ولكن المكونة، المسامات

. المسامات وأعداديجب اللينونية السيللوزية المركبات من الفعال الفحم باصطناع البدء عند

نحو ) السيللوز مادة مثل مادة في الموجود الزائد الماء كمية من نتخلص أن48 ) الماء% من نتخلص هنا ونحن ، الماء من مكونة هي المادة كتلة من

ظهورا يعتبر بقاءها لأن للكربون، مخالفة أخرى ذرات يتبقى لا حتى الزائد. منها التخلص والواجب مرغوبة الغير للشوائب

هكذا من التخلص في هام دور الكربنة تفاعل حدوث عند الحرارة ولدرجةنحو الماء كمية من تزيل المعتادة الكربنة عملية أن المفترض فمن شوائب،

مرغوبة،% 30إلى 20 غير أو كافية غير الكمية وهذه المادة، في نسبته منكيميائي تفاعل إحداث يفضل الماء هو العملية عن الوحيد الناتج كان فإذا

المادة ) تكون أن المفضل منها التخلص سهلة الوسيطة المادة فيه تكون ) التفسخ ومعدل الزائد للماء التبخر معدل سيزداد إضافتها عند ، للتبخر قابلة

وأعداد حجوم تعديل في لاحق لتغيير يؤدي مما الأولية للمادة الحراريالمسامات.

دراسات :53في اللينونية السيللوزية المركبات على أحدثت ال بين كانت إذا للتفاعل المعتادة الحرارة أن درجة 350-200أثبت

كال شوائب لدينا ل سيتشك CO2مئوية ، CO ، H2O ، CH4 وألدهيدات ، . أخرى ومواد

حرارة درجتي بين الأثقل الهيدروكربونية المركبات تقطير -350وعندبسيطة 500 خسارة تحدث أعلى تكون أن الممكن ومن مئوية درجة

. الفعلية وبنيته ل المتشك الفحم صورة فيها تتوضح ولكن الوزن في ال بين الحرارة درجات تحصل 600-450عند عادة مئوية درجة

الوسيط ) بوجود كيميائية ZnCl2تفاعلات ، H3PO4 )أنه التنويه ويجبمن مادة لدينا ل وسيتشك كاملة الكربنة تتم لا الحالة هذه في

) بنية ) لها منها الكيميائية المواد غسل بعد الفعال الكربون

53 e.g: Caturla et al, 1991; Hu et al, 2001

51الصفحة

مادة تشكل يعني مما الفعال والكربون الأم المادة بين كربونية

فعالة غير .54كربونية4الشكل

وذلك الحجم في بديهي ر تغي حدوث نلاحظ الكيميائية التفاعلات حدوث عندعلى أجريت دراسة في للمادة، الماء كمية في الحاصل النقصان بسبب

خسارة بتقريب وذلك الوزن فقدان عامل ظهر اللوز كمية% 75قشور منويتوقع الأولية، للمادة الداخلية الأجزاء مع حد يت الكاشف إن نقول هنا الماء،

أن يعني وهذا الحرارة، درجة ازدياد مع مترافقا الانقباض يكون أن هناوهنا الصغرى، المسامات تشكيل قالب ه أن على يعمل قد الكاشف

هي شيوعا الأكثر ZnCl2الكواشف ، KOH ، H3PO4.55

الكيميائية التفاعلات عن عامة نظرة تقديم هو القسم هذا من الغرض إنبدقة الحبيبي الفعال الكربون ل تشك التي اللينونية السيللوزية للمركبات

. الصغرى المسامة بشكل تام واهتمامالطرق بمقارنة نقوم تشكلها وكيفية وأصنافها المسامات تحليل خلال ومن

أحد الأولية المادة ودراسة التفعيل، عملية كواشف من كل في المستخدمةعلى الكاشف قدرة هي الجد محمل على والمأخوذة المهمة العوامل أهم

. المكون الخليط مع التجانس54 (Almansa et al, 2004.)55 Activated carbon chapter6 p.323

52الصفحة

الدقة بكامل العمل علينا الحبيبي الفعال الكربون تصنيع في الرغبة وعندفيها يكون أن يجب حساسة مرحلة لأنها التشريب عملية عند وخاصة

. المطلوب المثالي التجانس هو الحاصل التجانسمن المادة امتزاز عند المسامات على المفروضة القياس عمليات تتمالباقي الفراغ أو الجو وملئ بالمادة المسعر غمر يتم وهنا الغازي، الطور

داخل الهيليوم حجم فنقيس الهيليوم ه أن ولنفترض خامل بجو المسعر من. بها المعطى والكثافة المسعر

بمعادلة الصغرى المسامات حجم نقيس والتيDubinin-Radushkevichوهنا: ه أن على تنص

حيث:- W . الصغرى المسامة داخل المكثفة بالمادة المملوء الحجم هي-W0 . الصغرى المسامة لفضاء الكلي الحجم هي

قيم أن ننوه قيم W0وهنا تساوي أنها إلى naوبالتالي Vmتفترض وبالتالي ، من السطحية الطبقة وحدات بال W0و Wتوقع تقاس cm3اللاتي

)mL(.g-1.

معادلة حلها DRطبعا في وتساعدان بها مرتبطتان علاقتين إلى تؤديمعادلة وهما .Langmuirومعادلة BETوفهمها

معادلة تنص:BETإن

حيث:-V بال الحجمية الكثافة cm3.g-1كمية

-Vm بال تقاس وأيضا الحجمية السعة cm3.g-1هي

لمعادلة :Langmuirوبالنسبة

53الصفحة

حيث:-P. الباسكال القياس واحدة في التوازن حالة في الضغط هو-P0. الباسكال القياس واحدة في وأيضا الإشباع حالة في الضغط هو-Na. التكثيف معدل هو-nm

a القياس بواحدة ولكن الأولى للطبقة الحجمية السعة .mmolg-1هو

دراسة أساس هم الثلاث المعادلات هذه أن في شك يوجد لا الواقع في. الصلب الطور في المسام تكوين

معادلة :Langmuirإن التالية الافتراضات على ة مبني الأولى الطبقة على إلا الامتزاز يحدث لا التفاعل كامل خلال مادة بين تفاعل أي حدوث يمكن لا ه أن بحيث محدد الامتزاز تفاعل

. متكثفة أخرى ومادة متكثفة السطحي الغطاء على تعتمد الامتزاز تفاعل عند المقدمة الحرارة

مستقرا الخارجي سطحها يكون أن المتأثرة المادة على وهنا للمادة، كهربائيا

حجم حساب نستطيع الفكرة من العملي الجانب إلى وبالنسبةكمية من بالكامل الحجم طرح طريق عن المتوسطة المسامات

لنفترض وهي المكثفة .P/P0النتروجينالتفاعل ) قبل الابتدائية القيمة للكربون للكثافة قيمتين استخدمنا فإذا ) والحجم الكربوني الهيكل حجم حساب نستطيع التفاعل بعد والنهائية

. للمسامات الكامل

الأبعاد صاحبة السائلة الكربونية المواد من بكميات المسعر غمر إن: مثلا المختلفة

0.33nmديكلوروالميتان: 0.37nmالبنزن:

2 ,2 : البوتان متيل 0.57nmديقياس إلى وللوصول إليه للوصول القابل السطح بحساب لنا يسمح

. وتوزعها المسامات حجوم

54الصفحة

حرارة درجة في الميثان مادة امتزاز دراسة عليها ونظام 298Kمثالعال ضغط ذو حجمي VTI)High-Pressure Volumetricامتزاز

Adsorption System( المقياس مثل اعتيادية طرق أيضا وهناكالإلكترونية ] المطيافية وفحص للتأكد[ SEMالزئبقي أيضا وتستخدم

. الكربون بنية وتوصيف بنية منالزنك كلوريد كاشف باستخدام الكيميائي :ZnCl2التفعيل

دراسة عمل هو للتفعيل الزنك كلوريد استخدامات على آخر مثال تقريبا ذو الحبيبي الفعال الكربون فيها وتم 2mmحضر جزيئي كحجم

مع المشمش بذور من له الكيميائي استطعنا. ZnCl2التفعيل وهناوهو الأساسية المادة مع المتحدة الزنك كمية من التفعيل درجة تقييم

ال بين على 1.2إلى 0.20تقريبا الزنك من المادة 1غرام من غرامالأولية.

هي النتروجين من جوية ظروف في المعطاة التسخين كمية وكانت500 C0 جمع وتم الكثيرين، قبل من الأعمال هذه ومراجعة تدقيق وتم

ومقارنتها .56الدراساتالكاشف باستخدام الكيميائي :H3PO4التفعيل

تحضير 57لدراسة تم التفعيل عملية في الفوسفور حمض تفاعلالجزيئي ) الحجم حيث الحبيبي الفعال تشريب( 2.5mmالكربون من

تم التراكيز، مختلف مع الحمض هذا من بمحلول المشمش بذورالأجزاء مع المتفاعلة الفوسفورية المادة بمعدل التفاعل درجة تقييم

بين تتراوح على 0.91إلى 0.09وكانت الفوسفور من من 1غرام غرامالنتروجين من القليل مع بة المشر المادة تسخن عندما الأولية، المادة

حرارة بدرجة الجو غير C0 450في تصبح حتى غسلها يتم وبعدهاتفاعل أي إبداء على الدراسات. قادرة بعض مع الدراسة وهذه

ومراجعتها تدقيقها تم .58الأخرى

باستخدام :KOHالتفعيلال باستخدام حبيبي فعال كربون تحضير في دراسة KOHوصفت

إلى الحبيبات من وتحويلها الكربونية المادة انحلال دون يتفاعل بحيثالجزيئي ) الحجم ذات الزيتون بذور مع تفاعلها ووصف (3mmالبودرة،

إما حرارة ودرجة بالنتروجين مليء بجو كربنتها كانت أو 300والنواتجلل 800أو 500 المائية المحاليل مع تتفاعل وبعدها نسبة KOHمئوية،على 3إلى 0.005من البوتاسيوم من الأولية 1غرام المادة من غرام

ما إلى التشريب نسبة تصل وعندما بالنتروجين، تسخن أن قبل وذلكمن أعلى التي )0.1/1هو بة المشر الجزيئية الزيتون بذور تستخدم

56Molina Sabio & Rodriguez-Reinoso (2004(57Molina Sabio et al. (1995(58Molina Sabio& Rodriguez-Reinoso (2004(

55الصفحة

) من أعلى لنسبة البودرة إلى تنحل على 2gأحيانا البوتاسيوم 1من. الأولية المادة من غرام

التسخين عملية بعد بودرة، إلى تتحول ما دائما بة المشر الفحم أجزاءالمسام، وتطوير لتغيير جدا هام عامل هو الحرارة وعامل لاحقا،

حرارة درجة بين الفعال الفحم في ولا 700و 500فالمسام قليلة تكونبين حرارة درجة عند ه أن الملاحظة ومع فيها الأولية للمادة و 850دخل

900. المسام وتتضخم تزدادعملية في يساعد حساس حراري مجال استخدام نقترح وهكذا

بال لعملية KOHالتفعيل نواتج تسجيل تم أخرى دراسة في وهنامشابهة.

المقابل في البوتاسيوم، كربونات مع لينونية سيللوزية مواد تفعيلال بين المادة من الماء نسبة للخسارة% 25وال 20تقل مشابه وذلك

تحكم وقلة قليل تغير مع مترافقة ولكن الأولية، المادة كربنة عندبالمسام.

حوالي أقل الخسارة فيها يكون أكثر المفعلة المواد في إلى 10ولكنللمواد% 15 الحرارية التفاعلات في للخسارة مشابهة وهي

ال تفعيل بنسبة المسام تغير أن احتمالية يقترح وهذا السيللوزيةKOH. الغازية بالتفاعلات مرتبطة

الكواشف تركيز بزيادة اللينونية السيللوزية المواد نفعل عندماZnCl2 ، KOH ، H3PO4. الصغرى المسام في ملحوظ تغير يحصل

حجم من لتزيد كيميائية، مادة بكل خاصة للتفعيل درجة هناك ، بديهياكمية بحاجة أننا يعني وهذا صغرى، متوسطة وتصبح الصغرى المسام

يتم حتى بدقة المحددة الكمية هي ستكون كاشف كل من معينةهي ات الكمي وهذه المطلوبة النواتج وتتكون للcm3.g-1 0.4التفاعل

KOH ، 0.5 cm3.g-1 للZnCl2 ، 0.6 cm3.g-1للH3PO4 ه أن ذكر يجب وهنا ، الحجم ذات المسامات وتصبح قليلا الحجم يزداد الكمية زيادة عند

ال متجانس، بشكل متوزعة الكمية، KOHالواحد في الازدياد عندوأوسع، أكثر الصغيرة المسام حجم لتوزيع الصغرى المسامات تتوسع

ال أما للإهمال، القابلة المتوسطة للمسام تشكيل يساهم ZnCl2مع. الصغيرة المتوسطة والمسام الواسعة الصغرى المسام تطوير في

H3PO4 متوسطة مسام إلى الصغرى المسام بتحويل فورا يقوموكبيرة.

تفعيل عن الناتجة الكربونية الأولية KOHالمواد المادة على تعتمد. المقدمة التجربة وظروف

مع الفعال للكربون حمض عند H3PO4وZnCl2أحادي بسهولة تحضر ، ضغط عند الأولية المادة يكون 130MPaتشريب التسخين وقبل

ال كل في متشابهة تكون الكربونية البنى قبل من المحتل الحجمdisks الأقصى الحراري التسخين لعملية عامل وهذا ،Heat Treatment

Temperature )HTT( .تم قيمة أكبر المتان المثال سبيل على لنأخذ

56الصفحة

إليها ) تكون( cm3g-1 for Xp=0.35 185التوصل الصغرى المسام في131V/V.

تزداد المكثف المتان وكثافة بالتوزيع، متعلقة المكثف المتان كتل إنوتصبح الضيقة، الصغرى المسام في الضغط ازدياد مع وضوحا

ال تقريب عند أقل g.cm-3 2.25إلى MPa 2.5مستقرة المثان كثافةالضغط بازدياد تزداد أيضا ولكن الواسعة، الصغرى المسام في بكثير

ضغط 0.09g.cm-3إلى .3.4MPaعند

ال: علاقة عن عامة لمحة بالفحم C60ثانيا

الفعال::5الشكل

الغازية الحالة في للهيدروكربونات الحراري التحليل عمليات عند. متخمة كتلة ل تشك أن لها يمكن

) ( ذات غرافيتية كربونية بنية اكتشاف تم الكتلة، هذه تشكيل وعند . بنى ظهور العالم شهد السابقة السنوات وخلال نانوية أحجام

جزيئة ع لتصن كروي شكل إلى متحولة الغرافين طبقات من غرافيتية. الفوليرين كجزيئة ضخمة

ال عائلة سباعية 60كربونإن وأحيانا وسداسية خماسية حلقات أساسهاالفجوة نعتبر أن يمكن وهنا النانوي الحجم من وهي الكربون من

قبل من إليها للوصول قابلة غير ولكنها مسام، الداخلية الكروية. العادية والظروف العادية المكثفة المادة

. أخرى عناصر مع الفوليرين جزيئات تندمج قد التصنيع، خلال

57الصفحة

المهتمين العلماء بين كبيرة ضجة أحدث الكروي الغرافيت اكتشافجائزة هو الأكبر الحدث وكان الوقت، ذلك في الكربون عن بالبحث

نوعها، من فريدة لخصائص وتنبؤات لدراسات أعطيت التي نوبل تقريبا دراسات عنه ونشرت ذلك، غير أو التفاعلات في حفازا كونه

. يومي بشكلمئات وعدة فيه استثمرت الأبحاث أموال من الدولارات من الملايين

. العامة الحياة من واسعة مجالات في عنه نشرت الأبحاث أوراق منيحدثون لا جعلهم مما الشيء بعض قليلة كانت تطويره أبحاث ولكن

. المذهلة القدرة شيء وأروع عنه الحديث عند معرفته في كبيرا تقدمالأنزيمات فعالة مثبطات لخلق نانويتين تقنيتين بين الدمج على

ال .HIVفايروس السرطان علاجات تسهيل في والمساهمةفكرة استيعاب نحو عظيمة خطوة كان الفوليرين بعد، الكثير وهناك . وخلال الغازية حالتها في بالكربون الغنية للمركبات الحراري التحليل

للبنى كلي بشكل جديدة عائلة لتمنح كثيرة، مختلفة ظروفال باسم المعروفة القدرة. Nanotubesالكربونية، لديها المركبات هذه

ميكانيكية صفات ذكر عن ناهية وأيضا والحرارة، الكهرباء نقل علىالشعيرات ) الألياف عن مثالية تقريبا بنية إلى تقود وهي أخرى

الغرافيتية(.التفريغ مثل ومتنوعة، مختلفة بطرق النانوية الأنابيب تصنيع يمكن

والتبخير المحفزات عبر للهيدروكربونات الحراري والتحليل الكهربائي ! الكثير قامت الأساس هذا من ومنطلقا التفجيرات حتى أو الليزري،هذا ومراجعة اليابان في النانوية البنى أصول حول الدراسات من

بدقة .59العملمواد عالم وهو المعاصر الحديث العالم إلى تنتمي النانوية الأنابيب

والفيزيائيين الفيزيائية للكيمياء رائعة إمكانيات تؤمن وهي النانوية، . أيوجد وهو ألا سؤال يظهر وهنا الإلكترونية بالبنى الاهتمامات أصحاب

وال الفعال الكربون بين صلة .C60رابطة . تماما إيجابية الإجابة وهناتتحلل بنى إلى تقود اختلافاتها من الرغم وعلى النانوية الأنابيب لأن

للكربون TEMبال البنية أن على تدل العملية والملاحظات بسهولة،. دائم بشكل تتغير الفعال

: الفيوليرين خواص

الكربون المصطنع 60مظهر الكربونية للطبقة السماكة لاختلاف تبعا يختلف

المحل وطبيعة لا أم محلولا كان سواء .60منها

59 Inagaki et al. (2004(60 Fullerene: nanochemistry

58الصفحة

ولون الفيوليرين فاعلية في الأمر هذا ويؤثر الفيوليرين من جدا رقيقة أفلام

. الفيوليرين سماكة زيادة مع محاليله

أسود ثم ومن محمر بني ويكون الرقيقة الأفلام في الفيوليرين لون يكون

. سماكة أقل يصبح عندما

الكربون لون يكون سابقا ذكرنا داكن 60كما وردي أو قرمزيا محاليله في

الرابطة على الحاوية المحاليل بعض في بني إلى )Pi)πويكون يعود وذلك

المركبات بعض يكون أن الممكن ومن الشحنة في طفيف انتقال

. الزجاجية الحافظات في لويس حموض إلى إضافة الإلكتروفيلية

الكربون المحلات 70محاليل ذات وفي أحمر لونه يكون الهيدروكربونات في

الكربون الكربون 76يعطي محاليل تحمل و المخضر الأصفر ذات 84اللون

. الكربون بينما محاليله في الكربون 82الألوان و للاخضرار ميلا أقل 78يكون

. ذهبي محاليله لون يكون

للكربون الإظهار الكربون 70معامل من أعلى المرئي الطيف . 60في

يجعل الأمر وهذا العين على تأثير له السابق المحلول أن الأمر هذا عواقب

الكربون نقاوة درجة على حكاما المحترفين باستخدام 60من المصطنع

طيف باستخدام وبالتحليل الزمن عامل إلى التطرق ودون الكروماتوغرافيا

. المغناطيسي النووي الرنين

يظهر وأحيانا اللون أسود الصلبة الحلة في عام بشكل الفيوليرين يكون

مساحة ازدياد مع ذلك ويتزايد للمادة الهواء لأكسدة يعود وذلك بني بلون

السطح.

59الصفحة

من سهل بشكل تصطنع أن يمكن والحجوم الشكل مختلفة البلورات

. . جدا بطيئة البنزن من البلورة إعادة ولكن البنزن

من الداكن القرمزي اللون ذات .C604C6H6البلورات تلاحظ

الحجوم من الحبيبات وتتراوح المصنعين قبل من مجهزة المواد معظم

وهي نسبيا الكبيرة إلى وإزالة 1mmالصغيرة بدقة اصطناعه المجهزون وإلا

. الكبريت وأيضا المحلول، من المغلق

درجة في الفراغ في رفيعا الفيوليرين يكون أن للعمل الضروري ومن

400Cحرارة ، 0.01mmHg إلى الوزن زيادة في بلورة الطريقة هذه 100في

mg.

) تكون ) لن الحالات معظم في الفيزيائية للقياسات تبعا الكيميائي للتحضير

الكروماتوغرافي المحل طريق عن تفصل النقاوة مهمة، بالتصعد النقاوة

معبأة أعمدة باستعمال الشوائب وتستخرج واقتصاديا بسيطا ذلك ويكون

. النقي بالكربون

يخرجه والذي كمحل الأسيتون باستخدام مرة من أكثر يفصل الصلب الناتج

يزيل وهذا اللون عديم يصبح أن إلى باستور أنابيب طريق عن المصنع

. لإزالة النتروجين من وسط في الناتج ويمرر المركب من الشوائب

درجة إلى الصلب الناتج تسخين ويتم المتبقية 170Cالشوائب ، 0.5mmHg

. ساعتين لمدة

النقاوة، بازدياد تزداد البلورة لأن

60الصفحة

على 60الكربون تحتوي التي المواد بقية من أصعب حله عادة يكون النقي

شوائب.

الكربون على تطبيقها إمكانية يتوقع والحل التنقية عملية .70نفس

1: للفيوليرين- الطيفي التحليل

1-C13NMR:

. الفيوليرين نقاوة درجة تحديد على قدرة المطيافيات أكثر وهو

كل في الكربون ذرات أعداد اختلاف بسبب وذلك العقبات بعض يوجد ولكن

الكربون. كمثال لذا نوع 70فيوليرين كل الكربون لذرات أنواع خمسة يمتلك

الكربون مع يقارن الأنواع هذه الكربون 60من وجود الكربون 70لذا لا 60في

للطيف الزمن مع وتراكم الكفاية فيه بما طويل شيء حدث إذا إلا يرى

المستخدم.

. تركيزه بحسب إشارة يعطي سوف الفيوليرين من جزيء كل

وذلك الكروم من بوسط التوصيف قبل عادة الاصطناع عملية ناتج يمرر

في 6لمدة النقي الفيوليرين ويمرر الكروم مركبات تنزع ثم ومن ثواني

: غير ) الأسيتون أن إذ الأسيتون في ذواب غير الفيوليرين ملاحظة الأسيتون

) عن السائل هذا ويزال يطفو سائل أيضا وينتج الفيوليرين حل على قادر

. باستور أنابيب طريق

61الصفحة

ويستخدم المستخدم المحل على نسبيا يعتمد سوف الطيفي التحليل

. للإشارة كمجمع ثابت غير مركب

الكربون(: 6الشكل ) البنزن )60طيف محل (CDCl3في إشارة كمجمع

الكربون(: 7الشكل) البنزن )70طيف محل (CDCl3في إشارة كمجمع

62الصفحة

]8الشكل) الفيوليرين( .D2-76طيف للإشارة[ كمجمع الأسيتون باستعمالمطيافية تستعمل الفيوليرين إضافة أجل معلومات 13C NMRمن وتعطي

. الكربون إضافة الحالات، معظم في للمثال التجميع معامل موقع 60عن

الرابطة على مكان الكربون 1,2تأخذ ذرتي على الرنين يتم يظهر 1,2لكي.SP3بشكل الطيف منطقة في

ال الذرات منها 58وباقي اثنتين ،C55&C60 للأرقام الحاملة الذرات أيالتناظر محور على تقع في Csالموجودة العظمى القيم تعطي عام وبشكل

الجزيئة على 147.5و 146.5الشحنة عاموديا غير التجميع معامل كان إن.Csالمحور المستوي في

حالة ) في المتناظر المستوي هذا مثل يحوي التجميع معامل كان إن ولكنلزمرة ال( CHRالإضافة من واحد خط سيكون وعندها ،SP3 منطقة في

و. الكثافة )27الطيف الكثافة( ) 2صف صفوف التهجين( 1وأربع نمط SP2في

. الطيف منطقة في

63الصفحة

:IRطيف-2

للكربون بالنسبة المطيافية مستويات 70والكربون 60هذه خلال نشرتالجزيء.

بموافقة وذلك فقط صفوف أربع على يحتوي الذي الجزيئات لهذه المكونالقيم عند النظرية بالنسبة 1182.5,1429cm-1، 576.5، 527الحسابات

يظهر 70للكربون عند 12الطيف ،674.2، 642.4، 578.0، 535.5، 458.2صفا795.1 ،1087.0 ،1133.2 ،1414.0 ،1430.7 ،1461.0cm-1 تطبيق قبل

هو IRمطيافية كما للحرارة يعرض أن يجب الفيوليرين أن المهم من . في وحتى المحل ف بوضوح الشوائب تظهر سوف وإلا سابقا مشروح

بروميد صفائح باستخدام المحاليل من المستخلصة الفيوليرين أفلامحرارة درجة إلى مطلوب مطول بشكل التسخين قبل 200Cالبوتاسيوم،

. كامل بشكل المحل تبخيرمطيافية عن منشورات يوجد لا .IRولكن الأعلى بالفولارينات تتعلق

64الصفحة

ال(: 9الشكل) الكربون IR طيف ( 60في والكربون ) (.70الأعلى الأدنى )رامان :مطيافية

الكربون وتحديد الطيفي للتحليل أخرى طريقة الكربون 60وهو .70و

محلول ) الدقيق للعمل كثيرة معدات إلى نحتاج هذه( 1cm-1لذا ولكن . المكتسبة الاهتزازات حددت المطيافية بسهولة متوفرة ليست المطيافية

الحجوم 60للكربون 272,429,495,570,772,1099,1250,1422,1467 عندa573.5cm-1 القيم عند الصغيرة القيم من 1479cm-1, 266,485,711 ومع

عند القيم نفس تعطي أن الكربون C60Oالممكن أجل الاهتزازية 70من القيمالحجوم عند ,700, 566, 456, 430, 226,252,259,394,410,417المعطاة

736 ,1061 ,1180 ,1221 ,1226 ,1294 ,1423 ,1465 ,1509 ,1562 cm-1

القيم عند الضعيفة الإضافات ,1348, 1329, 547, 534 , 520, 489مع1365 cm-1

. الأعلى الفولارينات عن رامان مطيافية في سجلت أخرى قيم يوجد لا

65الصفحة

للكربون(: 10الشكل) رامان ( 60طيف والكربون ) (.60الأعلى الأسفل )

ال :UVمطيافية

عن معلوماتها أن إلا عليها، الحصول سهلة أصلا هي التي المطيافية هذه إن. أقل معينة مادة نقاوة 61درجة

61 Kroto :The fullerene

66الصفحة

للكربون القيم 60بالنسبة عند حادة حواف ذو طيفه 329, 257, 214يكونnm: بحيث )

135.000 ,175.000 ,51.000.= maxε)

القيم عند ضعيفة أخرى nm 625 600, 570, 540, 500وأطياف

الرابطة على عرضية بإضافة تتكون عند 1,2الاشتقاقات توصف والتي.435nmالقيمة

الكربون أجل القيم 70من عند حادة حواف يحوي طيفه ,246, 214يكون331 ,360 ,378 ,468 nm القيم عند ضعيف ,645, 620, 600 , 550وطيف665 nm.

ال ل UV طيف ل[ C76-D2]نشر أيضا ل C2vونشر الكربون وأيضا إيزوميرات78.

67الصفحة

)11الشكل) ال(: الكربون (UVطيف في 70والكربون 60في المسجل. للبنزن عالي وتركيز المسدسات

: السينية الأشعة طيفبانعراج التحليل طريق عن وذلك ما مسحوق نقاوة درجة لتحليل تستخدم

. السينية الأشعة

68الصفحة

الكربون(: 12الشكل) عن السينية الأشعة .60انعراج

2: الانحلالية-المحلات من الكثير في للانحلال قابل ،الفيوليرين

وأخرى التولوين مثال العطرية الصفات تحمل ما غالبا له الشائعة المحلات

الكربون محاليل الكربون، .60كمحاليل داكن وردي لونها يكون

(2الصورة )

الكربون مثل 70محاليل الأعلى الفولارينات محاليل ولكن محمر بني لونها

C76. محاليله في مختلفة ألوان يمتلك

C76. البنية في ومختلفة عديدة متماكبات لها الأعلى بينما فقط متماكبان له69الصفحة

في يحل أن يمكن الذي للكربون الوحيد المتآصل الشكل هو الفيوليرين

. الغرفة حرارة درجة

وأعلى أرضيتها بين المسافة لأن تنحل أن يمكن لا الفيوليرين أنواع بعض

مثل الصغيرة الفيوليرينات يتضمن وهذا جدا صغيرة فيها نقطة

C28،C36،C50,C72

C72 , أيضا صغيرة بنية ذوتحوي التي البنى ولكنقابلة اللانتانيدية الزمرة

7نتللانحلال. /170

**36.2 mg/mL**9.875 mg/mL**3.985 mg/mL)p-xylene(**1.406 mg/mL1.3 mg/mL0.121 mg/mL*0.013 mg/mL0.08 mg/mL****0.002 mg/mL0.047 mg/mL0.042 mg/mL

C60

51 mg/mL33 mg/mL24 mg/mL18 mg/mL16 mg/mL8 mg/mL8 mg/mL7 mg/mL5 mg/mL5 mg/mL4 mg/mL3 mg/mL1.5 mg/mL0.447 mg/mL0.25 mg/mL0.046 mg/mL0.035 mg/mL0.006 mg/mL0.004 mg/mL0.000 04 mg/mL1.3×10−11 mg/mL0.004 mg/mL*0.025 mg/mL0.026 mg/mL0.070 mg/mL0.091 mg/mL0.126 mg/mL

Solvent1-chloronaphthalene1-methylnaphthalene1,2-dichlorobenzene1,2,4-trimethylbenzenetetrahydronaphthalenecarbon disulfide1,2,3-tribromopropanechlorobenzenexylenebromoformcumenetoluenebenzenecarbon tetrachloridechloroformn-hexanecyclohexanetetrahydrofuranacetonitrilemethanolwaterpentaneheptaneoctaneisooctanedecanedodecane

70الصفحة

*0.053 mg/mL0.098 mg/mL*0.0019 mg/mL0.0021 mg/mL*1.472 mg/mL0.080 mg/Ml

**0.0041 mg/mL0.997 mg/mL0.254 mg/mL

tetradecaneacetoneisopropanoldioxanemesitylenedichloromethane

(:1جدول)

الكربون تواجد 60انحلال خلال طبيعيا غير سلوكا يبين المحلات بعض في

. المختلفة الأطوار في المحلول

الكربون في للانحلالية نسبة أكبر تكون البنزن حرارة 60في درجة في

313K.

تكون ) البنية .FCCهذه الوجوه( مركزي مكعب

حجوم ذات بلورات يكون ممكن حد أعلى من أعلى حرارة درجات في

الكربون من 70والكربون 60ميلليمترية

3: الحراري- الثبات

أكبر تكون أن المتوقع من ولكن الآن حتى تحدد لم الفيوليرين ذوبان نقطة.1000Cمن

. حسب المتوقع من ولكن الفيوليرين ذوبان نقاط علمي منشور أي يذكر لم. كالبوليمرات تكون أن الأخيرة الدراسات

ويمكن 60الكربون جدا العالية الحرارة درجات عند الثبات قليل مركب هومن الأعلى الحرارة درجات عند يتفكك عام 750Cأن بشكل الأمر هذا ولكن

. للجزيء العضوي للاصطناع بالنسبة مشكلة يشكل لنأن يمكن والذي الأوكسجين وجود حالة في بكثير أسرع يكون التفكك

لمدى الكربون %4يستوعب من جزيء بكل الأوكسجين سبيل 60من على

71الصفحة

حرارة درجة عند الهيدريدات 250Cالمثال وجود عدم نمط في الأكسدة. حمض هو الأكسدة عملية ناتج أن ويلاحظ

على تحوي الأكسدة نواتج تكون العالية الحرارة درجات .CO2و COفي

( ال طيف وجود في التأكسد عملية( UVدرجة خلال الأمر هذا واكتشف جدا سريع بشكل ويكون المحايد الألمنيوم لأكسيد بالكروماتوغرافيا تحليل

. بالماء للانحلال قابلة النواتج وتكونالطيفي التحليل من عالية درجات في أيضا يكون التيتانيوم أوكسيد ثنائي

( ال للكربون( UVفي .70بالنسبة

تركيز زيادة في ويوظف الإشعاع من وسط في الأوكسجين مع تفاعلال الكربون ESRإشارة بها يتأثر والتي هذه 60الضعيفة أن اكتشاف وتم

الأكسدة عملية ولكن الطيف في موجودة غير تكون أن يفترض الإشارة . بالظهور له سمحت

من كل أن أظهرت التولوين في الفيوليرين محاليل حول دراسة تمتبين 70والكربون 60الكربون الحرارة درجات بكل جدا سريع بشكل -تأكسدا

أعلى 100C+و 78 أكاسيد ينتج أن الممكن ومن وثنائي أحدي أكسيد وينتجالكربون الكربون 60ولكن من أسرع بشكل .70يتفاعل

: التالية الفيوليرينات على تمت مشابهة 84, 78 , 76 , 70 , 60دراسة

حرارة درجة بسبب 23.5Cفي حرارتها خفضت الفيوليرينات أن وأظهرالكربون ولكن تحديد 70الأوزون يتم لم وأيضا سرعة الأقل كان خصوصا

الفيوليرينات عن ناتجة .84, 78 , 76أكاسيد

الكربون من كلا على )70والكربون 60لأن (,low-lying HOMOSيحتويانأكسدة تمت ولكن للغاية صعبة الكهربائية الكيمياء بواسطة الأكسدة

. سابقا الطريقة بهذه الفيوليرينمن مجموعة تستعمل فقط واحد إلكترون تحرير بواسطة الأكسدة

من أكثر التفاعل ومدة كاتيونات وتعطي الرجعية جهد 30sالموجات ويطبقبين الكربون 1.26vإلى 1.20كهربائي أجل ومن عملية 70، ذات تأخذ

جهد عند مكانها .1.75vالأكسدة الإيجابية ثنائي كاتيون وتعطي4: والسمية- الأكسدة خواص

السلامة 60الكربون عوامل تكون أن ويجب أكسجين لذرة نقطي منتج هو . على يحوي الفيوليرين كان طالما للجزيء الجلد ملامسة لتجنب الأولية

فعال يكون سوف بالماء للانحلال قابل والفيوليرين كربوكسيلي حمضبيولوجيا.

ال وطيف مرئي الغير الطيف وجود UVباستعمال ظل وفي الإشعاعيفي أثر إذا الأوكسجين مع التفاعل سيجري الألكنات الأوكسجين، جزيئات

72الصفحة

وجهات في اختلاف يوجد ولكن الأوكسجينية الصور ليعطي الفيوليرينالكربون إلى يعود كان إن التفاعل هذا في التأثير عن الكربون 60النظر ،70أو

الكربون أن وجدوا العلماء آخرين 70بعض علماء ولكن الأقوى المحفز هوالكربون أن الأقوى 60وجدوا المحفز الكربون. 62هو أن إلى يعود 60وذلك

على أن, low-lying[ ]LUMOيحتوي ممكن إلكترونات ستة الحالة بهذه. الكهروكيميائية الظروف في تستقبل

منها تستقبل أو المحل نوع على تعتمد الإلكترونات فيها تضاف التي النقطالكربون. لذلك أن 60الإلكترونات الممكن ومن أكسدة خواص يمتلك

. كبريتات لأكسدة يستعمل أنه وأثبت أخرى مواد لأكسدة يستعمل. للكبريت الهيدروجين

يجب ولكن للأكسدة قابل يكون الهيدروجين على يحوي الذي الفيوليرينالفيوليرين من ليس هو المكتسب الهيدروجين أن يعلم أن المصطنع على

. يمتلك الفيوليرين أن على مجددا يدل وهذا التفاعل في الداخل الأصلي. مؤكسدة صفات

: متنوعة خواصالكربون حول الهامة المعلومات :60بعض

للكربون المتوسط A 6.83 60القطر

الخارجي الداخلي A 10.18القطر الرابطة A 3.84القطر طول متوسطC-C 1.44 A

FCC )Face-Centred Cubic( الشبكة A 14.17ثابت

الكتلة الجزيئية g cm-1 1.72كثافة الحرارية cm-3 1021*1.44الكثافة الناقليةحرارة درجة K 0.4 W mK-1 300عند

التفاعل لمرحلة تبعا الحرارة 90K, 260Kتغيرات

الذرة في كامنة الإلكترون eV 7.4طاقة eV 2.65طاقة

التأين بداية للتأين eV 7.58نقطة الثانية eV 11.5النقطة

بين HOMO-LUMO 1.7eVالمسافة

الغرفة حرارة درجة في الدوران s-1 1010*1نسبة

70الكربون دورانيا منتظم غير يكون الغرفة حرارة درجة ,في

62 The chemistry of fullerene

73الصفحة

: الرابع الفصل: الكهربائي القوس آلة

الـ وجزيئات النانوية الكربون أنابيب منها C60تصطنع لكل طرق بعدةالكفاءة ذات النتائج أفضل على للحصول المطلوبة والبارامترات الشروطالقوس آلة باستخدام اصطناعه طريقة سنتناول هذا بحثنا وفي العاليةالتفريغ مبدأ تعتمد والتي انتشارا، الطرق أكثر من وهي الكهربائي

: للشحنات الكهربائيفي لنانوية الأنابيب هذه لتصنيع العامة الكهربائي الطريقة القوس أنآلة

الأنود من الكربون يتبخر حيث الغرافيت من قطبين بين الكربون حرق يتمعن عبارة الترسب ويكون المهبط أو الكاثود على وتترسب المصعد أوتباعا الناتج جودة وتتغير أخرى، نانوية ومواد التوضع عشوائي كربون

للتجربة والمطبقة المتوافرة والضغط للشروط المطبق التيار كتغير. وغيرها المغناطيسي والحقل

: الآلة أجزاء-: التفاعل غرفة

من مرات عدة مخلاة وتكون التفاعل بداخلها يتم التي الحجرة وهي ) الغازات) بأحد ومملوءة خصوصا الأوكسجين من للتخلص وذلك الهواء

والذين جميعا منهم مزيجا أو الهيليوم أو النيون أو الأرغون مثل من الخاملةفي المهمة البارامترات أحد وهو بلازمي وسط الى بعد فيما يتحولون

( الوسط مع التفاعل في الداخلة المواد تفاعل لمنع ذلك و التفاعل , ) حوالي داخلها الضغط ويكون بها هذه 0.5إلى 0.2المحيط تحوي بار

أحدهما , وبابين الحرق أثناء الكربون عليها يوضع التي وهي صفيحة الحجرة , ولا التفاعل نهاية في لسحبه وثانيهما التفاعل بداية في الكربون لوضع

74الصفحة

بالترموديناميك تتعلق لأسباب وذلك الوظيفة حيث من الأبواب عكس يجوزالتفاعل . غرفة داخل الضغط وتبدلات

(.3الصورة )

:) والكاثود ) الأنود الأقطابالكربون، احتراق تفاعل بينهما يتم اللذان القطبان داخل وهما موجودان

التفاعل، من غرفة مصنوعين المهبط، يمثل والآخر المصعد يمثل أحدهما ) حوالي ) المصعد قطب قطر يتراوح وحوالي 6الغرافيت لقطب 20مم مم

) مستمر) تيار إليهم موصول حوالي( (DCالمهبط شدته تكون 100الى 60،أمبير.

حوالي القطبين هذين بين منطقي ،2مم 1المساحة متحكم الى موصولين( من المجال ضمن الفولتاج على المحافظة فولت( 21الى 18وظيفته

بين) المسافة زيادة الى يؤدي التبخر عملية خلال الأنود استهلاك لأن وذلكالفولتاج قيمة بين يقارن المتحكم فهذا بينهم الفولتاج قيمة ويرفع القطبين

( وبدقة باستمرار المتغير وقيمته أن( 0.1الأولية بشكل ويعدلها فولت) عليها يحافظ

.

) خارج ) إلى يمتد حامل إلى يستند والمهبط المصعد والكاثود الأنود من كل. التفاعل غرفة

الحوامل وظيفة هي وتلك الأقطاب من لكل مائي تبريد نظام وضع يمكنالحاق الى تؤدي المرتفعة الحرارة أن حيث الأقطاب هذه إليها تستند التي

الحرارة كذلك ولكن وبلوراتها المتشكلة النانوية الكربون بأنابيب الدماركانت لو كما عاليتين ودقة كفاءة وذات مرضية لنتائج تؤدي لا المنخفضة

. مثالية معتدلة الحرارة تكون أن فيجب لذا مثالي، بشكل معتدلة الحرارة(.13الشكل )

75الصفحة

: التفاعل خلالعلى الكربون من كمية وضع و الأول التفاعل غرفة باب بفتح التفاعل يبدأ

ووصل مستمر الصفيحة أقطاب 100إلى 60مقداره تيار على أمبيرالمتأينة ) ( الخاملة الغازات بلازمي وسط في التفاعل غرفة داخل الغرافيت

الكربون, تبخر إلى يؤدي والذي الأقطاب حرارة درجة المصعد تـرتفع منمواد أيضا و التوضع عشوائي كربون بشكل المهبط سطح على وترسبه

المنخفضة ) الحرارة مثالية حرارة درجة مع مترافقا ذلك ويكون أخرى نانويةالكربون أنابيب تدمير إلى تؤدي العالية الحرارة كذلك و للتبخر تؤدي لا

, ) يؤمن الوسط وهذا معتدلة تكون أن فالمثالية لذا المتشكلة النانوية

وجزيئات نانوية كربون أنابيب بشكل للكربون مضمونا , C60تشكلا ومن الكربون أنابيب تؤذي لا كي وذلك ثابتة تلك الحرارة درجة تبقى أن المهم

لدينا , . . الحوامل على المائي التبريد نظام وصل يمكننا المتشكلة النانويةالكهربائي القوس يحرك الذي وهو الخطوي المحرك بـ يعرف ما أيضا هنا

) كفاءة) أظهر ما وذلك المهبط سطح على الكربون حرق من المتشكل. . التجارب أغلب في مرضية نتائج وأظهر الإنتاج في عالية

تكون المهبط على وترسب المصعد من الأكبر القسم تبخر أن بعد والآنلدينا وينتج تفاعلات عدة الصفيحة على أولا الموضوع الكربون على طرأت : عن عبارة وهي الخارجية الصدفة هو الأول قسمين من يتألف مركبا

وهي الداخلية النواة عن عبارة الثاني والقسم القاسي أنابيب 2/3الغرافيتو النانوية - 1/3الكربون الصورة في كما الشوائب بعض وبوجود الفوليرين

التي – المادة الضغط، الفولتاج، المحفزات، التيار، على يعتمد وهذا ، أدناه

76الصفحة

. الشوائب .... من التخلص يتم الشروط من وغيرها الأقطاب منها صنعتعن النانوية الكربون أنابيب فصل بعدها ويتم المناسبة .C60بالطرق

. الحرارة على تعتمد أخيرا المتشكلة النانوية الكربون أنابيب نسبة وتبقى

(.4الصورة )

: المستخدمة أو المطلوبة الشروط بعضالأفضل الجودة ذو والمنتج العالية التقنية ذات العملية وراء دائما نسعى لأننا

في توافرها الواجب والبارامترات الشروط عن نبحث الفقرة هذه فيتلك في تؤثر عوامل عدة وتوجد والتقنية الجودة على نهاية لنحصل العملية

: العملية في تأثيره وما منها كل فلندرس الجودةالمحفزات:

سيما )( ولا حتى، الكربون من محفز خليط أو بالمحفزات المصعد يملأ قدتندمج حيث تفاعلات، هكذا مثل في عالية فعالية أظهر والذي الحديدأنابيب تتشكل تأثيرها وتحت العملية خلال الكربون بمركبات الحديد جزيئات

. المغناطيسية الخاصية ذات النانوية الكربونكانت فإذا المهبط، على ويترسب يتبخر المصعد من جزء أن آنفا ذكر وكما

متعددة النانوية الكربون أنابيب لدينا تتشكل محفزات بدون العملية( )MWNTsالجدران كـــ( المحفزات بوجود العملية تكون عندما ،Feولكن

Co ، Ni) نانوية كربون أنابيب على الحصول الممكن من عندها كثر وغيرهاالجدران ) (.SWNTsوحيدة

المجال الفولتاج: في تقريبا يكون أن يجب الفولتاج أن ذكرنا 18كمالذا 21إلى القطبين، بين المسافة تزداد المصعد يتبخر بينما أنه كما فولت،

. الأقطاب بين الفجوة ازدياد مرحلة في ثابتا الفولتاج يبقى أن فيفضل

مستمر ) :التيار تيار عن عبارة المجال( DCويكون في 15 – 0.05يكونمم) / .2أمبير ) للمهبط( ) البخار تقدم التي المصعد رأس ذروة مراعاة مع ،77الصفحة

: الغاز حوالي ضغط المجال في محصورا يكون أن إلى 0.2يجب.بار 0.5

من :الوسط خليطا أنه أي بلازمي يكون أن يجب التفاعل وسطالوسط مع التفاعل في الداخلة المواد تفاعل لمنع وذلك الخاملة الغازات

أو النيون أو الزينون أو الأرغون أو الهيليوم الغازات أحد يكون أن وممكن. كلها بينها مزيجا يكون أن ممكن أو غيرها

:) والمهبط ) المصعد الغرافيت أقطاب أبعادذروة تكون أن يجب ولكن محددة غير الأقطاب من كل ذروة أن من بالرغم

من أقل . 10المصعد مم

: المسافة الأقطاب في المسافة بين تكون أن يجب هنامن إلى 1المجال .5مم مم

: الوشيعة أو المغناطيسي التي الحقل التطبيقات من ( ... حقل تطبيق المتعددة التجارب نتائج فحص عند جيدة فعالية أبدت

في( يؤثر وشكل مغناطيسي طريقة تنظيم في بدوره يؤثر مما المهبطحركة في أيضا ويؤثر الصفيحة، على الموضوعة الكربون ذرات توضع

. المهبط سطح على مهتزا يتحرك أنه حيث الاهتزازية القوس: بشكلين الحقل هذا تطبيق ويمكن

التفاعل -1 غرفة داخل مغناطيس وضعمستمر -2 تيار عليها وتطبيق المهبط، حامل على ملتفة وشيعة بوضع أو

(DC )فيها 5شدته اللفات عدد وتكون . 390أمبير الشكل ويشرح لفة. التجربة إلى الوشيعة هذه وصل كيفية الأسفل في التخطيطي

78الصفحة

(. 14الشكل )

المصعد -1 حاملالمهبط -2 حاملالمصعد -3المهبط -4المهبط -5 حامل حول الموضوعة الوشيعة

الحرارة:ولا عالية هي فلا مثالية تكون أن يجب الحرارة درجة أن قبل من ذكرنا كما

سابقا ذكرها تم التي الحالات إلى إضافة الحرارة درجة أن حيث منخفضةقد أنه أو المصعد تبخر إلى تؤدي لن سوف أيضا منخفضة كانت إذا فأنها

على تشكل أنها من بدل التفاعل غرفة جدران على يترسب ولكن يتبخرالمتبخرة المواد فإن عالية الحرارة درجة كانت إذا وكذلك المهبط، سطح

النانوية الكربون أنابيب ولكن الصحيحة أماكنها في تتوضع سريع بشكل. وتتدمر تتأذى سوف

79الصفحة

(5الصورة )

ناتج وأخرى جدا، عالية حرارة بدرجة تمت عملية من ناتج بين مقارنة وهنا . على نحافظ أن المهم فمن لذا جدا منخفضة حرارة بدرجة تمت عملية عن

. كاملا التفاعل أثناء مثالية الحرارة درجة

(.6الصورة )

: والمسميات الصورة عن موجزا شرحاالتفاعل -1 غرفة2- ( عن المسؤول وهو للبرمجة القابل المنطقي المتحكم

الفولتاج(

80الصفحة

3- ( القوس بقعة تحريك عن المسؤول الخطوي المحركالتفاعل أثناء المهبط سطح على (الكهربائي

الـ ) -4 بين التيار نستمد ومنه الطاقة (100إلى 60مزود أمبير

81الصفحة

: العملي القسم: العلمية الاستشارات

والتكنولوجيا [ 1] التطبيقية للعلوم العالي المعهد إلى بزيارة قمنامخابر قسم في عملنا وكان المختلفة المخابر من العديد وزرنا

في النانو بتقنية تعمل التي الآلات من العديد إلى وتعرفنا البيئة. د الـ إليها عرفنا والتي مثلا الكهربائي الغزل جهاز كــ المخبر هذا

. جلاد مازنالغزل جهاز عمل لكيفية عملية مراقبة هو البحوث في عملنا وكانأمامنا المباشرة بالتجربة نانوية ألياف اصطناع وشاهدنا الكهربائي

82الصفحة

الدمشقي[ 2 ] بالسيف تتعلق معلومات عن للبحث بجولتنا وقمناالنانو قسم في الذكر آنفة المعلومات من جزء على وحصلنا

وتوثيقها.المركز[ 3] في الفيزياء لمادة الأكاديمي بالمشرف واستعننا

. تعلمنا وبحث نقاش وبعد نصور الله ضيف د للمتميزين الوطني. تكلفة وأقل مبسط بشكل النانو تقنية واثبات لتطبيق طريقة منه

في[ 4] الكيمياء لمادة الأكاديمي المشرف بخبرات استعننا وأيضابعض سألناه و طعمة نبيل الدكتور للمتميزين الوطني المركز

الكربون خصائص حول والتوزع 60الأسئلة المغناطيسية وخصوصاللمشروع النظرية المعلومات في منه واستفدنا للجزيء الفراغي

والتوثيق.

83الصفحة

:) والمناقشة) النتائج الخاتمةوخاصة عام بشكل الفيوليرين على تعرفنا المادة عن وبحثنا دراستنا في

ودرسنا 60الكربون النانو، تقانة عن والحديث النانو علم مفهوم في وتوسعناهندسة عن البحث في رحلتنا لنبدأ وذلك والكروية الريمانية الهندسة بدايات

الرياضية المعادلات حل طريق عن الخواص وإثبات الجزيئاتالواجب والمواد اصطناعه طرق على تعرفنا الكيميائي الجانب حيث ومن

الكربون خواص إلى ووصلنا منها تصنيعه في خواصه 60الابتداء ودرسنا. السمية حيث من الفيوليرين سلامة إثبات استطعنا و وأهميتها

بالقوس والتخصص الفيوليرين اصطناع طرق درسنا العملية الناحية منبين انتشارا وأوسع أسهل طريقها عن اصطناعه لأن ذلك الكهربائيهذه لتصبح الأخرى، الطرق بعض من سلامة وأكثر العلمية الأوساط

في والدراسات والعلوم البحوث طريق في الأولى خطوتنا هي الدراسةوإثبات الحقيقة عن الموسع البحث إلى منها وننطلق القادمة السنوات

الفوليرين عن علمية حقائق إلى والوصول وتطبيقاته الفوليرين أهمية. الصحيحة العلمية بالطرق وإثباتها

84الصفحة

:الفهارس1- الجداول :فهرس

الكربون و 60انحلالية في 70الكربون الشهيرة .المحلات

(1الجدول) :

2- الصور فهرس

النانو علم تطبيقات (1الصورة)

85الصفحة

الكربون 60محلول (2الصورة)التفاعل غرفة (3الصورة)

القوس عملية نواتجالكهربائي

(4الصورة)

عملية ناتج بين مقارنةتمت الكهربائي القوس

عالية حرارة بدرجةحرارة بدرجة وأخرىمنخفضة

(5الصورة)

للآلة صورة (6الصورة)

3- الأشكال فهرساليد لقاعدة توضيح

اليمنى(1الشكل)

القطع عن يعبر شكلمن الناشئ الناقصمع المستوي تقاطع

الأسطوانة

(2الشكل)

للكرة توضيحي شكل (3الشكل)لمراحل توضيحي شكل

الفوليرين ل تشك(4الشكل)

التأثير في البنية أنماطالتحضير عند الحراريإضافة عملية وبعد

الغرافيت

(5الشكل)

الكربون في 60طيف كمجمع محل

(6الشكل)

86الصفحة

البنزن (CDCl3(إشارةالكربون في 70طيف

كمجمع محل ا (CDCl3(إشارة

(7الشكل)

الفوليرين 6طيف (8الشكل) - ) ( في ال طيف

الأعلى 60الكربون الأدنى 70والكربون

(9الشكل)

للكربون رامان طيفوكربون 60 70الأعلى

الأدنى

(10الشكل)

في )( الـ طيفوالكربون 60الكربون

في 70 المسجل سداسية حلقات

للبنزن عالي وتركيز

(11الشكل)

الأشعة انفراغالكربون عن السينية

60

(12الشكل)

تفصيلي مخططالأقطاب لتوضع

(13الشكل)

لتوضع مخططحول الوشيعة

المهبط

(14الشكل)

87الصفحة

: والمراجع المصادر: المقالة عنوان

CARBON NANOTUBES SYNTHESIS BY ELECTRIC ARC PLASMA WITH [1] EXTERNAL MAGNETIC FIELD / 2012. 10. 25. - 23بتصرف ,Brno,

Czech Republic, EU

المقالة عنوان[2] DIAGNOSTICS OF ELECTRIC ARC FOR CARBON NANOTUBES

SYNTHESIS FOR MEDICAL APPLICATIONS / 10. 25. - 23بتصرف. 2012 ,Brno, Czech Republic, EU

الكتب1-Fullerenes Chemistry and Reactions, 2004, Andreas Hirsch &Michael

Brettreich.

88الصفحة

2 -Handbook of carbon nanomaterials, 2009, Francis D'Souza

3 -Activated carbon, 2010, H.Marsh

4-Nanotechnology: Science and Computation, 2006, Junghuei Chen · Nataša Jonoska

5- Carbon nanotubes: science and applications, 2005, M.Meyyappan

6- Fullerene polymers, 2012, Nazario Martin

7- Carbon nanotubes and related structures, 2013, Nazario Martin

8- Understanding Carbon Nanotubes from Basics to Applications, 2006, A. Loiseau P. Launois P. Petit

9- Fullerenes, nanotubes, onions and related carbon structures)journal(,1995, Ram Seshadri, A. Govindaraj, Rahul Sen

10- Raman spectrascopy: fullerenes and nanotechnology, 2010, Maher S.Amer

11- Carbon nanotubes basic concept and physical properties, 2008. S.Reich

12- Fullerenes, 2005, Elena sheka

13- The chemistry of fullerene, 2003, Roger Taylor

14- Physics and chemistry of fullerene, 2006, Peter W.Stephenes

15- SOME ELEMENTARY CONCEPTS ABOUT SPHERICAL GEOMETRY

16- دمشق جامعة العلوم كلية المتجهي التحليلالاهليلجية -17 والدوال الهندسة مفاهيم عبد الحاج جلال18- spectroscopy Donald L.Pavia, Gary M.Lampman, George S, Kriz third edition.

19- Introduction to Nanotechnology Charles P.Poole Jr, Frank J.Owens.

20- Springer Handbook of NanoTechnology - B. Bhushan 2009.

21- T. Pradeep-Nano the Essentials-McGraw-Hill Professional )2008(

الذرية -22 الطاقة هيئة منشورات النانو .عالم

89الصفحة

الشكر الخاص :شكرا لقائد الوطن

والوطن وجنود الوطن شكرا للمركز الوطني للمتيزين لدعمه الدائم

وجهوده لتنمية قدراتنا وإبداعنا نشكر الـ د. اسكندر منيف مدير المركز الوطني

للمتميزين. نشكر إدارة المعهد العالي للعلوم التطبيقية

والتكنولوجيا لتقديم المساعدة لنا والسماح لنابالبحث والتعرف إلى تقانة النانو في مخابرهم. نشكر المشرف الأكاديمي للكيمياء في المركز

الوطني للمتميزين د. نبيل طعمة.

90الصفحة

نشكر المشرف الأكاديمي للفيزياء في المركزالوطني للمتميزين د. ضيف الله نصور.

نشكر الأستاذ لؤي حمرة المشرف الأكاديميللمشروع.

نشكر كل من ساهم في مساعدتنا لإتمام هذا.العمل

91الصفحة