[科普中國]-插層化合物

插層化合物是指層板上的原子以強烈的共價鍵相互作用，層間以分子間力作用的層狀或?qū)又鶢罨瘜W(xué)物質(zhì)。

簡介插層化合物是指層板上的原子以強烈的共價鍵相互作用，層間以分子間力作用的層狀或?qū)又鶢罨瘜W(xué)物質(zhì)1。

插層反應(yīng)嵌入反應(yīng)中的主體反應(yīng)物(基質(zhì))為層狀結(jié)構(gòu)時，客體分子G嵌入層間生成夾層結(jié)構(gòu)。如石墨生成一階、二階或三階嵌入化合物，插層反應(yīng)的特征是，要有一定的結(jié)構(gòu)開放性，能允許外來原子或離子易于擴(kuò)散進(jìn)或逸出晶體。大量層狀結(jié)構(gòu)化合物有能力發(fā)生插層反應(yīng)。實驗證明，當(dāng)嵌入的金屬有機(jī)物為具有低離子化能的良好還原劑時，就可實現(xiàn)電子從客體向主體的轉(zhuǎn)移。這對制備具有較高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的材料顯示出良好前景。

原理由于分子間作用力較弱，在一定條件下，一些極性分子可以通過吸附、插入、夾入、懸掛、柱撐、嵌入等方式破壞分子間力進(jìn)入層狀化合物的層間而不破壞其層狀結(jié)構(gòu)，這種層狀化合物稱為插層主體(Host)，進(jìn)入的極性分子稱為插層客體(Guest),產(chǎn)物稱為插層復(fù)合物(Intercalation complex)。通常將具有插層結(jié)構(gòu)并具有特定功能的插層化合物稱為插層材料(Layered and pillared material)2。

用途將大的無機(jī)聚合離子引入層狀材料層間，通過焙燒，將聚合離子轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的金屬氧化物納米簇，撐于層間而得到大比表面積的多孔材料。層狀材料種類繁多，如粘土，鈮酸鹽、硅酸鹽，磷酸鹽和水滑石等。用于柱撐的金屬離子也很廣泛，如Zr, Cr, Al, Si, Fe和Ga等。由于各種層板本身性質(zhì)不同及柱撐離子的多樣性，因而結(jié)合到一起形成的插層材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能也就豐富多樣3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)