
【化】 sandwich compound
interlining
【化】 interlayer; interlining; sandwich layer
【化】 chemical compound
夹层化合物(英文:Intercalation compounds/Sandwich compounds)是化学中一类具有特殊层状结构的物质,其基本特征为外来原子、离子或分子插入到宿主材料的晶格层间间隙中,形成稳定的复合结构。该术语在汉英词典中对应"夹层化合物"与"intercalation compounds"的双向释义,其中"夹layer"指物质的分层堆叠特性。
从晶体结构分析,这类化合物主要通过主-客体相互作用维持稳定,例如石墨夹层化合物中碱金属离子嵌入石墨层间(如KC₈),形成导电性增强的层状材料。另一典型代表是金属夹层化合物(如二茂铁),其中心金属原子被两个环状配体"夹"在平面中间,形成类似三明治的分子构型,该结构特征被国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)收录为配位化学标准术语。
材料科学领域的研究表明,这类化合物在锂离子电池电极材料开发中具有重要应用价值。美国化学会(ACS)期刊研究指出,石墨烯夹层化合物可显著提升电池的电荷存储容量和循环稳定性。在生物医药方向,层状双氢氧化合物(LDH)作为药物载体系统,能够实现靶向药物递送功能,相关机理已通过《自然·材料》的同行评审研究验证。
夹层化合物是一类由层状主体材料与插入其层间的客体分子或离子构成的复合物,其结构和性能在材料科学、催化、能源等领域具有重要应用。以下是详细解释:
夹层化合物以层状无机物(如硫代亚磷酸锰MnPS₃、二硫化钼MoS₂等)为主体,通过范德华力或弱化学键连接层间。客体物质(无机、有机或高分子)插入层间后,形成“夹层”结构。主客体相互作用可显著改变材料的电学、磁学或催化性能。
常用“剥层/重堆法”:将主体材料剥离成单层后,与客体物质重新堆叠并固定。例如,MoS₂通过溶剂剥离后与有机分子结合。
近期突破包括《自然》报道的环状夹层配合物,通过π配位构建纳米级结构,拓展了传统夹层化合物的设计思路。
夹层化合物通过主客体协同效应实现性能优化,未来可能在新能源、智能材料等领域发挥更大作用。如需进一步了解合成细节或具体应用,可参考相关学术文献或数据库。
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