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Materiales en capas

El disulfuro de titanio es un ejemplo de material estratificado. Las láminas individuales están interconectadas por fuerzas de van der Waals entre los centros de sulfuro.

En la ciencia de los materiales , los materiales estratificados son sólidos con enlaces altamente anisotrópicos, en los que las láminas bidimensionales están fuertemente unidas internamente, pero solo débilmente unidas a las capas adyacentes. [1] Debido a sus estructuras distintivas, los materiales estratificados suelen ser adecuados para reacciones de intercalación . [2] [3]

Una gran familia de materiales laminares son los dicalcogenuros metálicos. En estos materiales, el enlace M-calcógeno es fuerte y covalente. Estos materiales presentan propiedades electrónicas anisotrópicas, como conductividad térmica y eléctrica .

Exfoliación

Debido a que las capas se unen entre sí mediante fuerzas de van der Waals relativamente débiles , algunos materiales estratificados son susceptibles de exfoliación , la separación completa de las capas del material. La exfoliación se puede realizar mediante métodos sonicación, mecánicos, hidrotermales, electroquímicos, asistidos por láser y asistidos por microondas. [4]

Por lo general, se requieren condiciones agresivas que involucran solventes y reactivos altamente polares. [5] En el caso ideal, la exfoliación proporciona materiales de una sola capa , como el grafeno .

Ejemplos

Referencias

  1. ^ Lévy, Francis, ed. (1979). Materiales estratificados intercalados . ISBN 978-94-009-9415-7.
  2. ^ Kikkawa, S.; Kanamaru, F.; Koizumi, M. (1995). "Compuestos de intercalación en capas". Síntesis inorgánicas . Síntesis inorgánicas. págs. 181-184. doi :10.1002/9780470132616.ch35. ISBN 9780470132616.
  3. ^ Murphy, DW; Zahurak, SM (1995). "Compuestos de inserción de litio". Síntesis inorgánicas . Síntesis inorgánicas. págs. 185-191. doi :10.1002/9780470132616.ch36. ISBN 9780470132616.
  4. ^ Zheng, Weiran; Lee, Lawrence Yoon Suk (2022). "Más allá de la sonicación: métodos avanzados de exfoliación para la producción escalable de materiales 2D". Materia . 5 (2): 515–545. doi :10.1016/j.matt.2021.12.010. S2CID  245902407.
  5. ^ Nicolosi, V.; et al. (2013). "Exfoliación líquida de materiales estratificados". Science . 340 (6139). doi :10.1126/science.1226419. hdl : 2262/69769 . S2CID  177513486.
  6. ^ Revelli, JF; Disalvo, FJ (1995). "Disulfuro de tantalio (TaS2) y sus compuestos de intercalación". Disulfuro de tantalio (TaS 2 ) y sus compuestos de intercalación . Síntesis inorgánica. Vol. 30. págs. 155–169. doi :10.1002/9780470132616.ch32. ISBN 9780470132616.
  7. ^ Mckelvy, MJ; Claunsinger, WS (1995). "Disulfuro de titanio". Síntesis inorgánicas . Síntesis inorgánicas. Vol. 30. págs. 28-32. doi :10.1002/9780470132616.ch7. ISBN 9780470132616.
  8. ^ Khan, Aamir I.; O'Hare, Dermot "Química de intercalación de hidróxidos dobles en capas: desarrollos y aplicaciones recientes" Journal of Materials Chemistry (2002), 12(11), 3191-3198. doi :10.1039/b204076j