Интеркалаты

ИНТЕРКАЛАТЫ (от латинского intercalatus - вставленный, добавленный), супрамолекулярные слоистые соединения включения; образуются при внедрении атомов, ионов или молекул одного вещества («гостя») в пространство между слоями другого вещества («хозяина»), имеющего слоистое кристаллическое строение. Слоистый кристалл может быть образован простым веществом (графит) и содержать атомные слои или соединением (например, TiS2, CuTe, LiCoO2, LiMn2О4, двойные гидроксиды, силикаты) и содержать слои из определённых химических групп. Веществом-«гостем» служат атомы, ионы, молекулы и заряженные комплексы. Молекулы «гостя» могут быть донорами (например, щелочные металлы) или акцепторами (фтор) электронов. В случае интеркалатов графита соединения образуются за счёт ковалентного связывания с атомами графита или за счёт переноса заряда от слоёв атомов графита или к ним.

Особенностью интеркалатов является определённая пространственная регулярность заполнения. Степень заполнения характеризуют числом слоёв «хозяина» между слоями «гостя» (стадия интеркалации). Переход от одной стадии интеркалации к другой обратим и происходит при изменении температуры или парциального давления реагента-«гостя» ступенчато, причём в некоторых случаях наблюдается до 10 стадий интеркалации. При образовании интеркалатов межслоевые расстояния в кристалле вещества-«хозяина» увеличиваются и меняются многие его свойства: цвет, плотность, электропроводность и др. Интеркалаты с высокой электропроводностью и интенсивной окраской относят к синтетическим металлам. Интеркалаты находят применение в химических источниках тока (фториды графита, соединения внедрения Li+ в слоистые оксиды), как катализаторы, твёрдые смазки, промежуточные продукты в производстве терморасширенного графита, композитов и др.

Лит.: Дядин Ю. А. Графит и его соединения включения // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. №10.

Э. Г. Раков.