Многослойные материалы

Дисульфид титана является примером слоистого материала. Отдельные листы соединены между собой силами Ван-дер-Ваальса между сульфидными центрами.

В материаловедении слоистые материалы представляют собой твердые тела с высокоанизотропной связью, в которых двумерные листы внутренне прочно связаны, но слабо связаны с соседними слоями. [ ^1] Благодаря своим отличительным структурам слоистые материалы часто подходят для реакций интеркаляции . ^{[2] [3]}

Одним из больших семейств слоистых материалов являются дихалькогениды металлов. В таких материалах связь M-халькоген является сильной и ковалентной. Эти материалы проявляют анизотропные электронные свойства, такие как тепловая и электропроводность .

Отшелушивание

Поскольку слои связаны друг с другом относительно слабыми силами Ван-дер-Ваальса , некоторые слоистые материалы поддаются отслаиванию , полному разделению слоев материала. Отслаивание может быть выполнено с использованием ультразвуковых, механических, гидротермальных, электрохимических, лазерных и микроволновых методов. ^[4]

Обычно требуются агрессивные условия, включающие высокополярные растворители и реагенты. ^[5] В идеальном случае расслоение позволяет получить однослойные материалы , такие как графен .

Примеры

• дихалькогениды металлов , такие как дисульфид тантала ^[6] , дисульфид титана ^[7] и дисульфид ванадия.
• графит
• оксихлорид железа
• слоистые двойные гидроксиды , ионные твердые вещества , в которых интеркалированные анионы способны обмениваться . ^[8]
• Монослои дихалькогенидов переходных металлов

Ссылки

1. Леви, Фрэнсис, ред. (1979). Интеркалированные слоистые материалы . ISBN 978-94-009-9415-7.
2. Киккава, С.; Канамару, Ф.; Коидзуми, М. (1995). «Слоистые интеркаляционные соединения». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы. стр. 181–184. дои : 10.1002/9780470132616.ch35. ISBN 9780470132616.
3. Murphy, DW; Zahurak, SM (1995). "Lithium Insertion Compounds". Неорганические синтезы . Неорганические синтезы. стр. 185–191. doi :10.1002/9780470132616.ch36. ISBN 9780470132616.
4. Чжэн, Вейран; Ли, Лоуренс Юн Сук (2022). «За пределами ультразвуковой обработки: передовые методы отшелушивания для масштабируемого производства 2D-материалов». Matter . 5 (2): 515–545. doi :10.1016/j.matt.2021.12.010. S2CID  245902407.
5. Николоси, В.; и др. (2013). «Жидкостное расслоение слоистых материалов». Science . 340 (6139). doi :10.1126/science.1226419. hdl : 2262/69769 . S2CID  177513486.
6. Revelli, JF; Disalvo, FJ (1995). "Дисульфид тантала (TaS2) и его интеркалированные соединения". Дисульфид тантала (TaS2 ₎ и его интеркалированные соединения . Неорганические синтезы. Том 30. С. 155–169. doi :10.1002/9780470132616.ch32. ISBN 9780470132616.
7. Маккелви, М. Дж.; Клаунсингер, В. С. (1995). «Дисульфид титана». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы. Т. 30. С. 28–32. doi :10.1002/9780470132616.ch7. ISBN 9780470132616.
8. Хан, Аамир И.; О'Хара, Дермот «Интеркаляционная химия слоистых двойных гидроксидов: последние разработки и приложения» Журнал химии материалов (2002), 12(11), 3191-3198. doi :10.1039/b204076j