Materiały warstwowe

Dwusiarczek tytanu jest przykładem materiału warstwowego. Poszczególne arkusze są połączone siłami van der Waalsa między centrami siarczków.

W materiałoznawstwie materiały warstwowe to ciała stałe o silnie anizotropowym wiązaniu, w których dwuwymiarowe arkusze są wewnętrznie silnie związane, ale tylko słabo związane z sąsiednimi warstwami . Ze względu na swoją charakterystyczną strukturę, materiały warstwowe często nadają się do reakcji interkalacji .

Jedną dużą rodziną materiałów warstwowych są dichalkogenki metali. W takich materiałach wiązanie M-chalkogenu jest silne i kowalencyjne. Materiały te wykazują anizotropowe właściwości elektroniczne, takie jak przewodnictwo cieplne i elektryczne .

Łuszczenie się

Ponieważ warstwy wiążą się ze sobą stosunkowo słabymi siłami van der Waalsa , niektóre materiały warstwowe są podatne na złuszczanie , czyli całkowite oddzielenie warstw materiału. Złuszczanie można wykonać metodami sonikacyjnymi, mechanicznymi, hydrotermalnymi, elektrochemicznymi, wspomaganymi laserem i mikrofalami.

Zazwyczaj wymagane są agresywne warunki, w tym wysoce polarne rozpuszczalniki i odczynniki. W idealnym przypadku złuszczanie daje materiały jednowarstwowe , takie jak grafen .

Przykłady

dichalkogenki metali , takie jak disiarczek tantalu , disiarczek tytanu i disiarczek wanadu.
grafit
tlenochlorek żelaza
warstwowe podwójne wodorotlenki , jonowe ciała stałe , w których aniony interkalowane są wymienne .

^ Lévy, Franciszek, wyd. (1979). Interkalowane materiały warstwowe . ISBN 978-94-009-9415-7 .
Bibliografia _ Kanamaru, F.; Koizumi, M. (1995). „Warstwowe związki interkalacyjne”. Syntezy nieorganiczne . Syntezy nieorganiczne. s. 181–184. doi : 10.1002/9780470132616.ch35 . ISBN 9780470132616 .
Bibliografia _ Zahurak SM (1995). „Związki insercyjne litu”. Syntezy nieorganiczne . Syntezy nieorganiczne. s. 185–191. doi : 10.1002/9780470132616.ch36 . ISBN 9780470132616 .
Bibliografia _ Lee, Lawrence Yoon Suk (2022). „Poza sonikacją: zaawansowane metody eksfoliacji do skalowalnej produkcji materiałów 2D” . materia . 5 (2): 515–545. doi : 10.1016/j.matt.2021.12.010 . S2CID 245902407 .
^ Nicolosi, V.; i in. (2013). „Płynne złuszczanie materiałów warstwowych”. nauka . 340 (6139). doi : 10.1126/science.1226419 . hdl : 2262/69769 . S2CID 177513486 .
Bibliografia _ Disalvo, FJ (1995). „Dwusiarczek tantalu (TaS2) i jego związki interkalacyjne”. Dwusiarczek tantalu (TaS ₂ ) i jego związki interkalacyjne . Syntezy nieorganiczne. Tom. 30. s. 155–169. doi : 10.1002/9780470132616.ch32 . ISBN 9780470132616 .
Bibliografia _ Claunsinger, WS (1995). „Dwusiarczek tytanu”. Syntezy nieorganiczne . Syntezy nieorganiczne. Tom. 30. s. 28–32. doi : 10.1002/9780470132616.ch7 . ISBN 9780470132616 .
^ Khan, Aamir I.; O'Hare, Dermot „Chemia interkalacji warstwowych podwójnych wodorotlenków: ostatnie osiągnięcia i zastosowania” Journal of Materials Chemistry (2002), 12 (11), 3191-3198. doi : 10.1039/b204076j

[1] Lévy, Franciszek, wyd. (1979). Interkalowane materiały warstwowe . ISBN 978-94-009-9415-7 .

[2] Bibliografia _ Kanamaru, F.; Koizumi, M. (1995). „Warstwowe związki interkalacyjne”. Syntezy nieorganiczne . Syntezy nieorganiczne. s. 181–184. doi : 10.1002/9780470132616.ch35 . ISBN 9780470132616 .

[3] Bibliografia _ Zahurak SM (1995). „Związki insercyjne litu”. Syntezy nieorganiczne . Syntezy nieorganiczne. s. 185–191. doi : 10.1002/9780470132616.ch36 . ISBN 9780470132616 .

[4] Bibliografia _ Lee, Lawrence Yoon Suk (2022). „Poza sonikacją: zaawansowane metody eksfoliacji do skalowalnej produkcji materiałów 2D” . materia . 5 (2): 515–545. doi : 10.1016/j.matt.2021.12.010 . S2CID 245902407 .

[5] Nicolosi, V.; i in. (2013). „Płynne złuszczanie materiałów warstwowych”. nauka . 340 (6139). doi : 10.1126/science.1226419 . hdl : 2262/69769 . S2CID 177513486 .

[6] Bibliografia _ Disalvo, FJ (1995). „Dwusiarczek tantalu (TaS2) i jego związki interkalacyjne”. Dwusiarczek tantalu (TaS ₂ ) i jego związki interkalacyjne . Syntezy nieorganiczne. Tom. 30. s. 155–169. doi : 10.1002/9780470132616.ch32 . ISBN 9780470132616 .

[7] Bibliografia _ Claunsinger, WS (1995). „Dwusiarczek tytanu”. Syntezy nieorganiczne . Syntezy nieorganiczne. Tom. 30. s. 28–32. doi : 10.1002/9780470132616.ch7 . ISBN 9780470132616 .

[8] Khan, Aamir I.; O'Hare, Dermot „Chemia interkalacji warstwowych podwójnych wodorotlenków: ostatnie osiągnięcia i zastosowania” Journal of Materials Chemistry (2002), 12 (11), 3191-3198. doi : 10.1039/b204076j