YaChudo

Шаруваті матеріали

Переглядів: 0. Оновлено 10.10.2026.

Шарува́ті матеріали — це структури побудовані специфічними структурними елементам (шаровими пакетами), котрі складаються з одного або декількох моношарів. У межах шарового пакету зв'язок між атомами сильний (іонний, ковалентний), а між шаровими пакетами — слабкий (типу ван-дер-ваальсового). Істотна анізотропія міжатомних взаємодій може пояснити значну кількість фізичних властивостей[1]. Завдяки своїм особливим структурам, шаруваті матеріали часто підходять для реакцій інтеркаляції[2][3].

Дисульфід титану є прикладом шаруватого матеріалу. Окремі шари з'єднані між собою силами Ван-дер-Ваальса між сульфідними центрами.
Елементарна комірка графіту. Міцні σ-зв'язки розташовуються в одній площині під кутом 120°, слабкий π-зв'язок зв'язкує атоми вуглецю вище і нижче площини.

Дослідження

На незвичні властивості шаруватих матеріалів у 1980-х звернув увагу Ілля Михайлович Ліфшиць[4].

Ексфоліація

Оскільки шари з'єднуються один з одним відносно слабкими силами Ван-дер-Ваальса, деякі шаруваті матеріали піддаються розшаровуванню або ексфоліації, тобто повному розділенню шарів матеріалу. Розшаровування можна здійснювати за допомогою ультразвукової обробки, механічних, гідротермічних, електрохімічних, лазерних та мікрохвильових методів[5].

Зазвичай потрібні агресивні умови, що включають високополярні розчинники та реагенти[6].

Приклади

Прикладами є графіт[7], дисульфід титану[8] та інші дихалькогеніди перехідних металів[9], гідроксиди лужних металів[10], подвійні гідрооксиди алюмінію та деяких двовалентних металів[11].

Примітки

  1. ↑ Lviv Polytechnic National University, 12, Bandera St., Lviv 79013, Ukraine; Lukiyanets, B. A.; Matulka, D. V.; Lviv Polytechnic National University, 12, Bandera St., Lviv 79013, Ukraine (2021). Layered Crystals as Porous Materials: the Effect of Ultrasonic Treatment. Journal of Nano- and Electronic Physics. 13 (1): 01019–1–01019-5. doi:10.21272/jnep.13(1).01019.
  2. ↑ Kikkawa, S.; Kanamaru, F.; Koizumi, M. (1995). Layered Intercalation Compounds. Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses. с. 181—184. doi:10.1002/9780470132616.ch35. ISBN 9780470132616.
  3. ↑ Murphy, D. W.; Zahurak, S. M. (1995). Lithium Insertion Compounds. Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses. с. 185—191. doi:10.1002/9780470132616.ch36. ISBN 9780470132616.
  4. ↑ Милославський, Володимир (04 серпня). НОВІ ВЛАСТИВОСТІ ШАРУВАТИХ КРИСТАЛІВ. zn.ua (укр.).
  5. ↑ Zheng, Weiran; Lee, Lawrence Yoon Suk (2022). Beyond sonication: Advanced exfoliation methods for scalable production of 2D materials. Matter (англ.). 5 (2): 515—545. doi:10.1016/j.matt.2021.12.010.
  6. ↑ Nicolosi, V. та ін. (2013). Liquid Exfoliation of Layered Materials. Science. 340 (6139). doi:10.1126/science.1226419. {{cite journal}}: |hdl-access= вимагає |hdl= (довідка)
  7. ↑ Chung, D. D. L. (1 квітня 2002). Review Graphite. Journal of Materials Science (англ.). 37 (8): 1475—1489. doi:10.1023/A:1014915307738. ISSN 1573-4803.
  8. ↑ Mckelvy, M. J.; Claunsinger, W. S.; Ouvrard, G. (1995–01), Murphy, Donald W.; Interrante, Leonard V. (ред.), Titanium Disulfide (англ.), т. 30 (вид. 1), Wiley, с. 28—32, doi:10.1002/9780470132616.ch7, ISBN 978-0-471-30508-8, процитовано 3 березня 2026{{citation}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  9. ↑ Wang, Qing Hua; Kalantar-Zadeh, Kourosh; Kis, Andras; Coleman, Jonathan N.; Strano, Michael S. (2012–11). Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nature Nanotechnology (англ.). 7 (11): 699—712. doi:10.1038/nnano.2012.193. ISSN 1748-3387.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  10. ↑ Гребенюк, А. Г. (24 листопада 2024). Квантовохімічне дослідження просторової будови та властивостей наночастинок гідроксиду калію. Поверхня (укр.) (16(31)): 26—36. doi:10.15407/Surface.2024.16.026. ISSN 2617-5983.
  11. ↑ Бей, І.; Слісенко, О.; Будзінська, В.; Толстов, О. (2023). Одержання, структурні та сорбційні характеристики шаруватих подвійних гідроксидів М x Al y (OH) z (де M= Zn 2+, Mg 2+, Ni 2+) (PDF). Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii. 21(1): 99—111.
Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).