
【化】 intercalation chemistry
insert; interpose; thrust
layer; region; stage; story; stratum; tier
【計】 layer
【醫】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
插層化學(Intercalation Chemistry)是指客體物質(如離子、分子或原子)可逆地嵌入到具有層狀或特定孔道結構的主體材料晶格間隙中,同時不引起主體結構發生根本性破壞的一門化學分支學科。其核心在于主客體之間的相互作用以及由此産生的材料性能變化。
主體材料(Host)
通常為層狀結構晶體(如石墨、過渡金屬硫化物 MX₂、黏土礦物)或具有開放框架結構的材料(如沸石、MOFs)。這些材料層間或孔道内存在可容納客體的空間。
來源:《化學術語》(第二版),科學出版社,2016年,ISBN 978-7-03-048147-3
客體物質(Guest)
嵌入主體層間的離子(如 Li⁺)、分子(如 NH₃)或原子。嵌入過程常伴隨電荷轉移,例如锂離子電池中 Li⁺嵌入石墨層時發生還原反應:
$$
ce{C_n + xLi+ + xe- -> Li_xC_n}
$$
來源:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)術語庫
可逆性與結構穩定性
插層反應需保持主體骨架的基本完整性,且嵌入/脫嵌過程可逆。這一特性是儲能器件(如锂離子電池)循環壽命的關鍵基礎 。
插層化學是研究客體物質(如離子、分子等)可逆插入層狀或多孔主體材料的間隙中,形成具有主客體特征的功能材料的學科。其核心在于通過調控主客體相互作用,賦予材料新性能。以下是其關鍵要點:
若需更深入的機制或具體案例,中的研究文獻。
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