[科普中国]-插层化合物

插层化合物是指层板上的原子以强烈的共价键相互作用，层间以分子间力作用的层状或层柱状化学物质。

简介插层化合物是指层板上的原子以强烈的共价键相互作用，层间以分子间力作用的层状或层柱状化学物质1。

插层反应嵌入反应中的主体反应物(基质)为层状结构时，客体分子G嵌入层间生成夹层结构。如石墨生成一阶、二阶或三阶嵌入化合物，插层反应的特征是，要有一定的结构开放性，能允许外来原子或离子易于扩散进或逸出晶体。大量层状结构化合物有能力发生插层反应。实验证明，当嵌入的金属有机物为具有低离子化能的良好还原剂时，就可实现电子从客体向主体的转移。这对制备具有较高超导转变温度的材料显示出良好前景。

原理由于分子间作用力较弱，在一定条件下，一些极性分子可以通过吸附、插入、夹入、悬挂、柱撑、嵌入等方式破坏分子间力进入层状化合物的层间而不破坏其层状结构，这种层状化合物称为插层主体(Host)，进入的极性分子称为插层客体(Guest),产物称为插层复合物(Intercalation complex)。通常将具有插层结构并具有特定功能的插层化合物称为插层材料(Layered and pillared material)2。

用途将大的无机聚合离子引入层状材料层间，通过焙烧，将聚合离子转变成相应的金属氧化物纳米簇，撑于层间而得到大比表面积的多孔材料。层状材料种类繁多，如粘土，铌酸盐、硅酸盐，磷酸盐和水滑石等。用于柱撑的金属离子也很广泛，如Zr, Cr, Al, Si, Fe和Ga等。由于各种层板本身性质不同及柱撑离子的多样性，因而结合到一起形成的插层材料的组成、结构和性能也就丰富多样3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学