層間化合物英文解釋翻譯、層間化合物的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 intercalation compound

分詞翻譯：

層的英語翻譯：

layer; region; stage; story; stratum; tier
【計】 layer
【醫】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum

間的英語翻譯：

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

化合物的英語翻譯：

【化】 chemical compound

專業解析

層間化合物（Intercalation Compound）是指一類具有層狀結構的物質，其層間空隙可逆地插入外來原子、離子或分子而形成的化合物。這類材料通常具有獨特的物理化學性質，在能源存儲、催化、傳感器等領域有重要應用。

一、核心定義與結構特征

漢英術語對照
- 中文：層間化合物
- 英文：Intercalation Compound
  來源：《材料科學術語手冊》（科學出版社）
結構特點
主體材料（如石墨、黏土、過渡金屬硫化物）呈層狀堆疊，層間通過弱作用力（如範德華力）結合。客體粒子（如锂離子、有機分子）可嵌入層間空隙而不破壞主體骨架，形成"夾心"結構。層間距隨插入物尺寸變化，典型值為 0.3–1.2 nm。
可逆性與化學計量比
插入過程通常可逆，化學式可表示為：

$$ text{主體}_m cdot text{客體}n quad (n/m leq 1) $$

例如石墨插層化合物 $C{24}K$ 表示每24個碳原子插入1個鉀原子。

二、典型類别與實例

主體材料類型	代表化合物	客體示例
碳基材料	石墨插層化合物	鉀、溴、硫酸根
黏土礦物	蒙脫石-有機插層物	季铵鹽、聚乙二醇
過渡金屬硫化物	$TiS_2$-锂插層物	$Li^+$、$Mg^{2+}$

數據來源：美國化學會《無機材料化學綜述》

三、關鍵性質與應用

電化學性能
層間化合物是锂離子電池電極的核心材料，如钴酸锂（$LiCoO_2$）中锂離子在充放電時可逆嵌入/脫出，能量密度可達 150–200 mAh/g。
催化與吸附特性
黏土插層化合物（如鋁柱撐蒙脫石）因層間距擴大，比表面積提升至 300 m²/g，顯著增強污染物吸附能力。
光學與磁學調控
石墨插層溴化物（$C_{24}Br$）電導率可達 $10$ S/m，接近金屬導體，而原始石墨僅 $10$ S/m。

四、權威定義參考

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）明确定義：

"層間化合物是通過客體物種插入宿主層狀結構的範德華間隙形成的，宿主骨架拓撲結構保持不變。"
—— IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 4th ed.

網絡擴展解釋

層間化合物（Intercalation Compound）是指通過物理或化學方法将異類物質（如原子、分子或離子）插入到層狀材料的層間結構中，形成具有特殊性質的化合物，且不破壞原材料的層狀結構。以下是詳細解釋：

1. 基本定義與結構

核心特征：層間化合物的主體材料（如石墨）保持原有的層狀結構，插入的客體物質分布于層間空隙，導緻層間距增大。
典型示例：石墨層間化合物（GICs）是最常見的類型，其結構中碳原子層間插入金屬、鹵素等物質，形成獨特的物理化學性質。

2. 分類方式

根據不同的标準，層間化合物可分為以下幾類：

按鍵合類型：
- 共價鍵型：插入物與碳層以共價鍵結合（如氟化石墨），導緻石墨失去導電性，變為絕緣體。
- 電荷轉移型：插入物與石墨層通過靜電引力結合（如堿金屬插層），保留石墨的導電性。
按插入結構：
- 階層結構：如一階（每層插入）、二階（每兩層插入）化合物，不同階層對應不同物理性質。
按插入劑種類：
- 金屬或堿土金屬化合物、鹵素化合物、金屬鹵化物、三元化合物等。

3. 特性與優勢

層間化合物通常具備以下特性：

功能多樣性：如高導電性（用于電池材料）、耐高溫性（密封材料）、催化活性等。
結構穩定性：主體材料的層狀結構未被破壞，僅層間距擴大，便于調控性能。

4. 應用領域

層間化合物在多個工業領域發揮重要作用：

能源：锂電池電極材料（如锂離子電池中的石墨負極）。
材料科學：制備柔性石墨、超導材料、儲氫材料等。
工業技術：用于密封、潤滑、防腐塗層等場景。

層間化合物通過調控插入物質和結構，賦予材料新功能，是材料科學領域的重要研究方向。其核心在于結合主體與客體的優勢，實現性能的協同提升。