কার্বন ন্যানোটিউব রসায়ন

কার্বন ন্যানোটিউব রসায়ন হলো কার্বন ন্যানোটিউব (CNTs)-এর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তনের জন্য ব্যবহৃত রাসায়নিক বিক্রিয়াসমূহের অধ্যয়ন। কার্বন ন্যানোটিউবগুলোকে কার্যকরীকরণ (functionalization) করা হয় যাতে তাদের কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য অর্জন করা যায় এবং বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যবহার করা যায়।
কার্বন ন্যানোটিউবগুলো সাধারণত হাইড্রোফোবিক প্রকৃতির হওয়ায় তারা একত্রিত হয়ে যায় এবং দ্রাবকে বা পলিমার মেল্টে ভালোভাবে ছড়িয়ে পড়তে পারে না। এই সমস্যা সমাধানের জন্য তাদের পৃষ্ঠকে রাসায়নিকভাবে পরিবর্তন করা হয় যাতে হাইড্রোফোবিসিটি কমে এবং পলিমারের সাথে আন্তঃফেসিয়াল আনুগত্য বাড়ে।
কার্বন ন্যানোটিউব কার্যকরীকরণের দুটি প্রধান পদ্ধতি হলো সমযোজী (covalent) এবং অসমযোজী (non-covalent) পরিবর্তন।
 সমযোজী পরিবর্তন 
সমযোজী পরিবর্তনে কার্বন ন্যানোটিউবের পাশের দেয়ালে বা প্রান্তে কার্যকরী গ্রুপ সংযুক্ত করা হয়। প্রান্তের ক্যাপ অংশে পিরামিডাইজেশন কোণ বেশি হওয়ায় এর প্রতিক্রিয়াশীলতা সবচেয়ে বেশি। যদিও এই পরিবর্তন স্থায়ী, তবু sp² হাইব্রিডাইজেশন ভেঙে sp³-এ পরিণত হয় এবং পরিবাহিতা কমে যায়।
 অক্সিডেশন 
কার্বন ন্যানোটিউবের অক্সিডেশন ও বিশুদ্ধকরণ সাহিত্যে ভালোভাবে বর্ণিত। নাইট্রিক অ্যাসিড বা সালফিউরিক-নাইট্রিক অ্যাসিড মিশ্রণ দিয়ে অক্সিডেশন করে কার্বক্সিল, ফেনোলিক ও ল্যাকটোন গ্রুপ সংযুক্ত করা হয়। এগুলো পরবর্তী কার্যকরীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
 এস্টারিফিকেশন/অ্যামাইডেশন 
কার্বক্সিল গ্রুপকে অ্যাসাইল ক্লোরাইডে রূপান্তর করে অ্যামাইন বা অ্যালকোহলের সাথে বিক্রিয়া করানো হয়।
 হ্যালোজেনেশন 
পারঅক্সিট্রাইফ্লুরোএসিটিক অ্যাসিড দিয়ে ফ্লুরিনেটেড CNT তৈরি করা যায়।
 সাইক্লোঅ্যাডিশন 
ডিলস-অ্যাল্ডার বা ১,৩-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন (যেমন অ্যাজোমেথিন ইলাইড) ব্যবহার করা হয়।
 র‌্যাডিক্যাল অ্যাডিশন 
ডায়াজোনিয়াম লবণ বা অন্যান্য র‌্যাডিক্যাল দিয়ে পরিবর্তন।
 নিউক্লিওফিলিক অ্যাডিশন 
অর্গানোলিথিয়াম বা অর্গানোম্যাগনেসিয়াম যৌগ ব্যবহার।
 অসমযোজী পরিবর্তন 
অসমযোজী পরিবর্তনে ভ্যান ডার ওয়ালস বা π-π মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে পলিনিউক্লিয়ার অ্যারোম্যাটিক যৌগ, সারফ্যাক্ট্যান্ট, পলিমার বা বায়োমলিকিউল সংযুক্ত করা হয়। এতে CNT-এর প্রাকৃতিক গঠন অক্ষুণ্ণ থাকে কিন্তু স্থায়িত্ব কম।
 পলিনিউক্লিয়ার অ্যারোম্যাটিক যৌগ 
পাইরিন, ন্যাপথালিন ইত্যাদি ব্যবহার করে দ্রাব্যতা বাড়ানো হয়।
 বায়োমলিকিউল 
প্রোটিন, কার্বোহাইড্রেট, নিউক্লিক অ্যাসিড ইত্যাদি।
 π-π স্ট্যাকিং ও ইলেকট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া 
দ্বিমুখী অণু ব্যবহার।
 যান্ত্রিক আন্তঃলকিং 
রোটাক্সেন-জাতীয় গঠন।
 বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ 
রামান বর্ণালী ব্যবহার করে G-band (1580 cm⁻¹) ও D-band (1350 cm⁻¹) এর অনুপাত (I_D/I_G) থেকে কার্যকরীকরণের মাত্রা নির্ধারণ করা হয়। এছাড়া UV বর্ণালী ও TGA ব্যবহার করা হয়।
 আরও দেখুন 

কার্বন ন্যানোটিউব

 তথ্যসূত্র 

শ্রেণীবিভাগ:কার্বন ন্যানোটিউব
শ্রেণীবিভাগ:রসায়ন
শ্রেণীবিভাগ:ন্যানোপ্রযুক্তি