层间化合物英文解释翻译、层间化合物的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 intercalation compound

分词翻译：

层的英语翻译：

layer; region; stage; story; stratum; tier
【计】 layer
【医】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum

间的英语翻译：

among; between; separate; sow discord; space
【化】 meta-
【医】 dia-; inter-; meta-

化合物的英语翻译：

【化】 chemical compound

专业解析

层间化合物（Intercalation Compound）是指一类具有层状结构的物质，其层间空隙可逆地插入外来原子、离子或分子而形成的化合物。这类材料通常具有独特的物理化学性质，在能源存储、催化、传感器等领域有重要应用。

一、核心定义与结构特征

汉英术语对照
- 中文：层间化合物
- 英文：Intercalation Compound
  来源：《材料科学术语手册》（科学出版社）
结构特点
主体材料（如石墨、黏土、过渡金属硫化物）呈层状堆叠，层间通过弱作用力（如范德华力）结合。客体粒子（如锂离子、有机分子）可嵌入层间空隙而不破坏主体骨架，形成"夹心"结构。层间距随插入物尺寸变化，典型值为 0.3–1.2 nm。
可逆性与化学计量比
插入过程通常可逆，化学式可表示为：

$$ text{主体}_m cdot text{客体}n quad (n/m leq 1) $$

例如石墨插层化合物 $C{24}K$ 表示每24个碳原子插入1个钾原子。

二、典型类别与实例

主体材料类型	代表化合物	客体示例
碳基材料	石墨插层化合物	钾、溴、硫酸根
黏土矿物	蒙脱石-有机插层物	季铵盐、聚乙二醇
过渡金属硫化物	$TiS_2$-锂插层物	$Li^+$、$Mg^{2+}$

数据来源：美国化学会《无机材料化学综述》

三、关键性质与应用

电化学性能
层间化合物是锂离子电池电极的核心材料，如钴酸锂（$LiCoO_2$）中锂离子在充放电时可逆嵌入/脱出，能量密度可达 150–200 mAh/g。
催化与吸附特性
黏土插层化合物（如铝柱撑蒙脱石）因层间距扩大，比表面积提升至 300 m²/g，显著增强污染物吸附能力。
光学与磁学调控
石墨插层溴化物（$C_{24}Br$）电导率可达 $10$ S/m，接近金属导体，而原始石墨仅 $10$ S/m。

四、权威定义参考

国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）明确定义：

"层间化合物是通过客体物种插入宿主层状结构的范德华间隙形成的，宿主骨架拓扑结构保持不变。"
—— IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 4th ed.

网络扩展解释

层间化合物（Intercalation Compound）是指通过物理或化学方法将异类物质（如原子、分子或离子）插入到层状材料的层间结构中，形成具有特殊性质的化合物，且不破坏原材料的层状结构。以下是详细解释：

1. 基本定义与结构

核心特征：层间化合物的主体材料（如石墨）保持原有的层状结构，插入的客体物质分布于层间空隙，导致层间距增大。
典型示例：石墨层间化合物（GICs）是最常见的类型，其结构中碳原子层间插入金属、卤素等物质，形成独特的物理化学性质。

2. 分类方式

根据不同的标准，层间化合物可分为以下几类：

按键合类型：
- 共价键型：插入物与碳层以共价键结合（如氟化石墨），导致石墨失去导电性，变为绝缘体。
- 电荷转移型：插入物与石墨层通过静电引力结合（如碱金属插层），保留石墨的导电性。
按插入结构：
- 阶层结构：如一阶（每层插入）、二阶（每两层插入）化合物，不同阶层对应不同物理性质。
按插入剂种类：
- 金属或碱土金属化合物、卤素化合物、金属卤化物、三元化合物等。

3. 特性与优势

层间化合物通常具备以下特性：

功能多样性：如高导电性（用于电池材料）、耐高温性（密封材料）、催化活性等。
结构稳定性：主体材料的层状结构未被破坏，仅层间距扩大，便于调控性能。

4. 应用领域

层间化合物在多个工业领域发挥重要作用：

能源：锂电池电极材料（如锂离子电池中的石墨负极）。
材料科学：制备柔性石墨、超导材料、储氢材料等。
工业技术：用于密封、润滑、防腐涂层等场景。

层间化合物通过调控插入物质和结构，赋予材料新功能，是材料科学领域的重要研究方向。其核心在于结合主体与客体的优势，实现性能的协同提升。