Rigiditatea stratului in compusi intercalati

Rigiditatea stratului in compusi intercalati

In cursul ultimilor ani s-au inregistrat progrese ample experimentale si teoretice in nivelul de intelegere al efectului de rigiditate al stratului microscopic asupra proprietatilor macroscopice de curatare si intercalare ale straturilor solide. In aceasta revizuire aducem aceste
evolutii experimentale si teoretice impreuna intr-o descriere concisa, care
scoate in evidenta interactiunea dintre ele. Din moment ce noi, studentii nostri si colegii s-au
implicat profund in primul rand in definirea si apoi elucidarea conceptelor de rigiditate a straturilor, ne-am inspirat in mod liber din lucrarile noastre anterioare pentru a formula referatul prezentat aici.

Solin a clasificat straturile de solide in trei subgrupe calitativ distincte, in
functie de rigiditatea unitatilor de strat cu privire la distorsiuni transversale, in care
atomii componenti sunt stramutati in directii normale la planurile straturilor. In conformitate cu acesta schema de clasificare, solidele cu straturi gazda subtiri apartin la clasa I;
ai carui membrii sunt grafitul si nitrura de bor si compusii lor intercalati. Straturile acestestor substante solide sunt flexibile cu privire la denaturari transversale. Clasa II contine solide, a caror straturi sunt de obicei construite din trei planuri interconectate de atomi. Materialele, cum ar fi stratul de dichalcogenides , oxiclorura de fier si un numar de halogeni de metal apartin acestui grup, ale caror straturi sunt mai rigide decat solidele din clasa I.
Clasa III-solide, care includ argila silicata alumino stratificata si perovskites stratificat, sunt
printre cele mai rigide cunoscute in natura. Aceste substante solide de obicei sunt formate din cinci sau mai multe planuri interconectate de atomi si sunt mult mai rigide decat cele din clasele I sau II. Clasificarea de mai sus, desigur, poate servi doar ca un ghid. Astfel, a fost de curand
aratat ca unii hidroxizi de strat dublu, chiar daca prezinta clasa a II - a,cum ar fi structurile rigiditatilor, de fapt prezinta rigiditati ca cele din clasa II si clasa III.
Prin definitie, solidele stratificate sunt cele pentru care fortele interatomice
care tin legate straturile sunt mult mai puternice decat fortele intre straturi. Rezultatele la
anizotropie dau nastere la fenomenul de intercalare prin care speciile clientilor pot ocupa spatiile intre straturile gazda. Pentru a comanda prima oara perturbarea doar a straturilor gazdei, la intercalare separarea lor a crescut. In clasa I si II, intercalarea este atenuata de taxa de schimb intre speciile de oaspeti si stratul de gazda. Astfel grafitul, care este amfoter, poate gazdui o specie oaspete fie donator sau acceptor in galeria lui.3 In contrast, argila stratificata silicata -si stratul de hidroxizi dublu - poseda o taxa fixa pentru straturile negative sau pozitive, respectiv, si intercalate in aceste materiale, de obicei constituie schimbul de ioni de cationi sau anioni pentru altul.

Pentru a stabili o masura cantitativa a stratului de rigiditate si, astfel, sa justifice cele spuse mai sus , Solin, Thorpe si colegii au dezvoltat metode experimentale si modele de sustinere teoretice care se bazeaza pe variatia axei c la distanta repetata sau spatierea bazala, cu compozitia unei solutii solide 2D dezordonata intercalata in galeriile de gazda solid. Formula generica pentru un astfel de sistem este: AxB1-x-L in cazul in care 0 <x <1, B este mai mica decat ionii clientilor sau a unui post vacant, A este mai mare decat ionii clientilor si L reprezinta stratul de gazda. Spatierea bazala, sau spatierea echivalenta intre straturi, poate fi obtinuta de la distanta intre varfurile Bragg intr-un experiment de difractie, folosind raze X sau neutroni, in cazul in care vectorul de imprastiere a valurilor este perpendicular pe straturi. In cele mai multe studii de rigiditate a straturilor efectuate pana in prezent , compozitia stratului gazda a fost independenta de compozitia de intercalare a solutiei solide 2D. Mai recent au fost studiate solidele in care compozitiile stratului de gazda, precum si stratului oaspete sunt interdependente.

TEORIE

In aceasta sectiune vom revizui teoria modelului captarii zonei care a fost
de un succes remarcabi in contabilitatea cantitativa pentru dependenta de compozitie
spatierea bazala de intercalare a solidelor stratificate. Avem, de asemenea, adresa de rafinament a acestui model; unul cu o zona de captare moale si unul cu terase, in jurul unui Ion mare intercalant. Doua conditii generale vor fi abordate: (1) compozitia stratului de gazda este
independenta de compozitia stratului clientilor, astfel L f (x) si (2) compozitia
stratul de gazda depinde de compozitia clientilor astfel incat stratul L = f (x), unde f (x) este o functie a compozitiei.

Modelul pentru AxB1-x-L

Presupunem ca, din cauza compozitiei stratului gazda care este independenta de compozitia stratului de oaspeti, grosimea stratului de gazda este fixa. In sistemele ca de grafit
compusii intercalati pentru care taxa de schimb pentru stratul de gazda este dependenta de
compozitia stratului oaspete , aceasta ipoteza este doar o aproximare, dar schimbarile in

grosimea stratului gazda sunt cunoscute a fi neglijabil de mici. Noi definim distanta de strat in 2D solid AxB1 solutie-X-l de 2 ore, daca toti ionii intercalanti sunt A (x = 1) si h 1, daca toti ionii sunt B (x = 0) in cazul in care 2 h> h 1. Pentru aliaj, aceasta spatiere va varia in functie de pozitia in cadrul stratului, in functie de configuratia locala. Distanta medie este h, care poate fi obtinuta de la modelul de difractie de aliaj. In aceasta lucrare neglijam orice interactiune strat-strat ; pana in prezent nici o dovada nu a fost gasita de la rezultatele experimentale care sugereaza ca astfel de efecte nu au nici o influenta asupra h- distanta medie intre straturi.

Bazinul hidrografic
Modelul ar putea fi, probabil, generalizat pentru a include astfel de efecte de strat, daca este necesar. Fiecare Ion intercalant se afla intre straturi. Geometria exacta a centrelor nu este relevanta. Centrele de ioni intercalati pot minti pe unele din site-urile de structura regulata
(structura modelului de gaz) sau la pozitiile aleatoare. Modelul de captare a zonei nu este sensibil in acest sens. Acest lucru este atat o slabiciune (precisa in structura planului ionilor intercalati-au un efect redus asupra spatierii axei c)cat si o tarie (nu este necesar sa se cunoasca in structura planului pentru a anticipa spatierea axei c).

Pentru comoditatea in discutia urmatoare a modelului de zona de captare, 2 vom plasa ionii intercalati in centrele de celule intre straturi, astfel incat site-urile de ioni vor forma un grilaj triunghiular intre straturi.

Aceasta este atat o slabiciune(structura precisa in plan a ionilor intercalati- are un efect mic asupra spatierii axei c) cat si un punct forte (nu este necesar cunoasterea structurii in plan pentru a prezice spatierea axei c). Pentru a ne usura munca in urmatoarea discutie a zonei modelului de prindere, vom plasa ionii intercalanti in centrul celulelor intre straturi, astfel incat site-urile de ioni vor forma un grilaj triunghiular intre straturi. Grilajul este reprezentat in fig.1(a) cu cativa ioni B inlocuiti cu ioni A mai mari. Ideile dezvoltate in aceasta lucrare sunt generale pentru aliaje intercalate 2D si A si B sunt folosite aici ca tabele ajutatoare pentru ionii mari sau mici.

Figura 1. (a) Hexagoanele solide contin ioni A si triunghiurile nehasurate contin ioni B. Hexagoanele hasurate partial contin ioni B dar in acelasi timp sunt in zona de prindere a ionilor A.(b) Un singur ion A este inlocuit cu B, si ionii A in zona de prindere sunt de asemenea inlocuiti de ioni B pentru a defini zona de prindere reciproca a B-ului central.

Sa presupunem ca ionul A are o zona de prindere asociata cu el astfel incat inaltimea sa, spatierea intre straturi, este ridicata la h2 peste ionul A si zona de prindere a acestuia si ramane la h1 in alte locuri. Zona de prindere este caracterizata de un parametru p care este o zona adimensionala. Parametrul p reflecta de asemenea rigiditatea stratului gazda cu privire la distorsiunile induse de galerii. Este referit deci ca parametrul de rigiditate intre starturi. In fig. 1(a), p = 7. Alte zone de prindere posibile cu valori diferite ale lui p sunt aratate in fig.2. P este o masura a adimensionalitatii zonei de prindere. Presupunerea ca inaltimea este ridicata la h 2 peste zonele de prindere si cade discontinuu la h1 altundeva este evident incorecta, dar speram ca , captureaza esenta rigiditatii straturilor intr-o forma simpla si usor de urmarit. In realitate schimbarea de la h2 la h1 este mai graduala. Aceasta schimbare mai graduala este discutata in modelele putin mai rafinate din urmatoarele doua subsectiuni. Parametrul p poate varia de la 1 pana la o valoare mare cum se arata si in figura Fig.2. Modelul este mai simplu de rezolvat egaland x=1(toti A) si inlocuid putinii ioni A cu ioni B ca in Fig. 1 (b)

Pentru ca un ion B anume sa aibe o inaltime h1 asociata cu el, ionii A vecini trebuie sa fie destul de departe ca zonele lor de captare sa nu acopere ionul B. Aceasta defineste o zona de captare reciproca in jurul ionului B care are de asemenea o marime p. Ce se intampla in exteriorul acestei zone este irelevant pentru acest ion B anume. Probabilitatea unui site sa aibe un astfel de ion B este (1 -x ) p astfel incat :

Unde h1 este asociat cu probabilitatea (1 - x)p si h2 ce ramane cu probabilitatea 1 - (1 -x )p. Rearanjand (1) ne da o spatiere normalizata.

Acest rezultat este derivat pentru o geometrie intercalara speciala, dar este foarte robust. Este
independent de structura si forma bazinul hidrografic si depinde numai pe un
x concentrare si de marimea bazinul hidrografic prin parametrul de rigiditate p.

Figura 2 Aratand cum zona de prindere din jurul marelui ion A creste direct proportional cu p

In Fig. 3 cantitatea dn ( x ) comploteaza impotriva x. Modelul nu are nici un sens pentru

p < 1. pentru p = 1, Vegard'dreptul este recuperat.

d n( x ) = x    (3 )

Pe masura ce p creste curbele raman deasupra legii Vengard. Aceasta este clar din cauze fizice. Adaugarea unui ion A cu zona de captare a lui creste spatierea intre straturi mult mai eficient decat daca nu ar fi zona de captare cum se considera in legea lui Vengard. Aceasta duce la o panta initiala :

d n(x) = px +O (x 2)    (4)

pentru intreprinderile mici X, care creste asa cum creste p. Pentru intreprinderile mici (1 - x) cu cel putin p A ioni trebuie sa fie inlaturate inainte de a incepe sa scada distanta intre straturi. Astfel, curbele sunt intotdeauna mai sus de Legea lui Vegard si niciodata mai jos. Aceasta este o caracteristica importanta a modelului de captare de zona.
Asa cum p devine foarte mare, expresia (2) :
d n (x) = 1 - exp (-px),    (5),
un formular care este similar cu cel folosit de Xia si pentru a descrie Thorpe10 statisticile de

discuri care sunt aleator pozitionati si orientati pe un plan. Mai mult, in general, in P , abordarea la limita este controlata de parametrul P, asa cum se arata in ecuatie. Retineti ca grosimea straturilor in sine a fost ignorata, dar se presupune ca
(2). de a avea o grosime constanta t. Apoi, in mod clar,
h = t + h1 + dn (x) (h2-h1). (6)

Multe generalizari ale formulei (2) sunt posibile si unele dintre ele pot fi rezolvate intr-o maniera directa. Doua din aceste generalizari sunt considerate si-n urmatoarele doua subsectiuni.

Figura 3. Spatierea intre straturile h = h 1 +d n ( x )( h 2 -h 1) este determinata de parametrul dn ( x ) afisat aici ca o functie a compozitiei x din Eq. (2). Aceste valori a lui p corespund celor schitate in Fig. 2.

Modelul zonei de captare usoara

Sa presupunem ca zona de captare a ionului A are o inaltime hc decat h2, unde h1<hc<h2. atunci e clar ca (1) ar trebui inlocuita cu:

h = h1(1- x )p +hc [1- (1- x)p] +( h2 - hc ) x (7)

care poate fi rearanjata pentru a da:

Unde

Trebuie notat ca Eq.(*) este o medie ponderata a rezultatului precedent(2) pentru zona de captare si legea lui Vegard. In limita hc=h1, parametrul a=0 si legea lui Vegard dn(x)=x sunt recuperate. Putem nota ca nu exista zona de captare in limita a -> 0 sau p->1 si legea lui Vengard este recuperata din nou. In limita hc=h2, paramtrul a si (2) sunt recuperate. Forma (8) are 0≤a≤1 si de asemenea da un dn(x) care ramane deasupra legii lui Vengard.

Structurile de terasa
In ultimele doua modele, toata zona de captare a unui ion A a fost atribuita aceleasi inaltimi, indiferent cat de multi alti ioni au fost in apropiere.

De exemplu, sa presupunem ca efectele bazinul hidrografic sunt cumulative.

Concentrarea atentiei asupra Fig. 1 (b), o inaltime h1 este asociata cu Ionii centrali B, in cazul in care zona de captare de reciprocitate nu contine ioni de A. In cazul in care zona de captare de reciprocitate contine ioni r A, apoi inaltimea asociata cu site-ul central B, ar putea fi in mod rezonabil scris ca :

    (10)

Atunci cand r = p - 1, aceasta ajunge la inaltimea unica de hc utilizata in sectiunea precedenta, in
discutia modelului zonei moi de captare. Daca site-ul central este A, inaltimea este inca H2 ca
inainte, desigur. Astfel, efectele bazinelor hidrografice sunt aditive, conducand la mai multe
inaltimi diferite si o structura de terasa. Adaugarea acestor inaltimi, impreuna, ponderate cu
probabilitatile lor dau :

(11)

Folosind definitia anterioara pentru ecuatia. (9), rezultatul (11) devine :

    (12)

Acest rezultat este interesant pentru ca este independent de p; dimensiunea bazinul hidrografic. Pentru
= 1, acesta poate fi rescrisa ca : (13)

, care corespunde cu p = 2 in ecuatia. (2). Intr-adevar, este probabil ca multe si diverse
aranjamente geometrice pot fi gasite ca duc la rezultatul (2), chiar si atunci cand ≠ p2.

Discutii

Modele teoretice discutate mai sus dau sensul de separare medie intre straturi ca o
functie a compozitiei x. Sunt foarte diferite in spirit de modelele de primavara, care au fost,
de asemenea, dezvoltate teoretic. Modelele de primavara dau forme destul de diferite functional
si nu reusesc sa dea un bun acord cu experimentul..11 Discutia noastra s-a concentrat pe
spatierea stratului de ansamblu, dar aceste modele de captare a zonei pot fi extinse pentru a da sensul spatierii stratului fie la un tip A sau tip B.
In general, putem scrie prin definitie,
dn(x) = xdA (x) + (1-x)dB( x) (14)

in cazul in care DA (x) este distanta medie pe site-ul A si dB (x) este distanta medie galeria
de la site-ul B. Pentru toate cele trei modele discutate aici, avem dA (x) = 1, astfel incat din ecuatia. (14), avem modelul bazinului hidrografic.

dB ( x )= l-(l -x ) p-1 (15)

in timp ce pentru modelul zonei de captoare moale

dB ( x ) = [l -(1- x )p-I] (16)

si pentru structurile terasate

dB ( x ) = x

Obeservati ca (15) si (16) au aceeasi forma ca spatierea totala respectiva dn(x),

dar cu un parametru de rigiditate redus p->p-1. Ar fi foarte desiderabil sa avem masuratori a lui dA(x) si dB(x) folosind XAFS, sau experimente de difractie cu diferiti izotopi, sau folosind dispersia aberanta la marginea razei x.

Desi XAFS masoara doar distantele medii, alte experimente pot sa masoare de asemenea latimi ale distributiilor asociate cu inaltimile galeriilor la ionii A si B. Un astfel de exemplu ar fi functia de distributie a perechilor obtinuta folosind neutroni sau difractii ale razei x. Aceste latimi , si desigur functia de distributie completa, pot fi descoperite pentru modelele de sus. In modelul zonei de captare, site-ul A are intotdeauna o inaltime redusa de 1 care deci apare cu probabilitatea x. Site-ul B poate avea ori o inaltime redusa la 0 cu probabilitatea (1 - x )p sau o inaltime de 1 cu o probabilitate de 1- x -(1- x ) p .Astfel avem:

Si

Argumente similare pot fi date pentru modelul moale al zonei de captare si modelului terasat. Amandoua modelele nu au nici-o fluctuatie in galeria de inaltime A care este de asemenea data de (18). Pentru modelul moale al zonei de captare , Eq.(19) este modificata pentru a da :

care se reduce la expresia (19) cand a= 1, in timp ce pentru modelul terasat avem   

Din aceste rezultate fluctuatia toatala in inaltimea galeriei poate fi gasita din expresia generala

Pentru modelul zonei de captare aceasta da :

in timp ce pentru modelul moale zona de captare, avem :

(24)

precum si pentru modelul de terasa avem :

(25)

Desigur, toate aceste trei expresii (23) - (25) au proprietatea ca fluctuatiile merg la zero in limitele x → 0 si x → 1

In spiritul modelului bazinul hidrografic scriem compozitia-dependenta de grosimea stratului de gazda ca : t (x) = t (0) - (h4-h3) XQ,    (26)

in cazul in care h4 si h3 sunt inaltimile respective ale C si ionii de D (h4> h3) si q este un
parametru al rigiditatii care masoara rigiditatea din cauza substitutiei in stratul de gazda in sine. Acum redefinim h (x), astfel : h (x) = t (x) + h1 (1-X) P + h2 [1 - (1-X) p]    (27)

La introducerea de SCM. (26) si (27) in ecuatia. (2), se obtine spatierea normalizata bazala
pentru AxB1 [-x] - [C1-xDxR] solide si

(28)

Rezultate experimentale
In aceasta sectiune vom descrie experimente in care teoria dezvoltata mai sus a fost aplicata. Pana in prezent nu a fost necesar sa mearga dincolo de modelul bazinului hidrografic si de parametrii P si Q. Este destul de remarcabil faptul ca atat de mult se poate face cu un model care contine de obicei numai unul si cel mult doi parametrii reglabili.

Grafit intercalate

Pana acuma din cele doua materiale de clasa I, grafitul si nitrura de bor, doar al doilea a fost supus la studii ale rigiditatii straturilor. Grafitul, prototipul lamelar solid consta din straturi de atomi de carbon intr-o structura de figuri. Forma hexagonala, cu care toti compusii intercalati de grafit au fost preparati, contin doua straturi esalonate in unitatea de celula prmitiva 3D. Fischer si Kim au preparat o serie de copusi prin intercalare de LixV1-xC6 si au studiat dependenta compozitiei de spatierea bazala a lor folosind difractia cu neutroni. Compusii prin intercalarea grafitului au tendinta bine cunoscuta de a forma structuri in care doar la fiecare galerie contine specii gazda intr-un compus in stadiul n. Prezenta stadiilor mai mari de 1 adauga complicatii inutile in interpretarea dependentei compozitiei spatierii bazale. Pentru a evita complicatiile, Fischer si Kim au facut studiile de neutroni pe LixV1-xC6 la temperaturi suficient de mari(T=700K) pentru a asigura o structura in stadiul 1 pentru fiecare compus studiat.[Ei nu au publicat tiparele de difractie, deci nu le putem prezenta].

Figura 4. Liniile solide se incadreaza neliniar la date folosind Eq.(29) pentru hidroxidul dublu si Ez.(2) pentru celelate. Parametrii p si q care influenteaza aceste linii solide pot fi vazuti in desen. Linia intrerupta reprezinta legea lui Vengard.

Spatierea bazala normalizata dedusa din datele lui Fischer si Kim este aratata in forma de cercuri deschise in Fig. XI. Linia solida din figura se potriveste datelor folosind Eq.(2). Cum se poate vedea, potrivirea este foarte buna si influenteaza un parametru de rigiditate intre straturi pentru grafit cu valoarea de p=2.

Dichalcogenides Layer
Exista dichalcogenides stratul care sa defineasca o mare parte din clasa II, solide stratificate. Printre acestea cele mai bine studiate vis a vis de stratul de rigiditate este LixV1-xTiS2. Straturi de Sulfura de titan sunt compuse din fata partajate TiO6 octahedra si poate adopta o serie de acorduri stivuirea (politipuri), sub forma curata. Li Ion intercaleaza materiale gazda pentru a forma o etapa 1 compus, la toate compozitii in domeniului de la 0 <x ≤ 1. Dahn si colaboratorii folosesc 11 raze x structurale pentru a masura dependenta de compozitia
spatierii bazale de LixV1-xTiS2. Rezultatele lor normalizate sunt afisate ca triunghiuri deschise in Fig. Dahn si colaboratorii11 au incercat sa interpreteze datele lor cu ajutorul unui model de strat rigid, in care straturile inflexibile gazda sunt cuplate prin izvoare armonice Hooke. Doua
constante de primavara au fost angajate, una reprezentand Van der Waals legaturile intre
straturi de gazda si una care le reprezinta pe cele intercalate. Ambele Fischer si Kim14 si Solin si colaboratorii 6 au remarcat faptul ca modelul stratului rigid nu descrie in mod adecvat compozitia si dependenta de spatierea bazala, fie pentru grafit sau stratul de intercalare dichalcogenide compusi. Solin si colaboratorii5, 6 au remarcat, de asemenea un deficit cu privire la argile stratificate (vezi discutia de mai jos). In schimb, linia de solide prin intermediul LixV1-xTiS2. de date din fig. 4, care se bazeaza pe modelul de un parametru de captare a zonei [ecuatia. (2)], ofera o considerare excelenta a datelor si randamentelor o rigiditate parametru de P = 3.5.
Clays
Compusi de intercalare Clay sunt prezenti in mod natural sau in minerale sintetice, care pot fi
caracterizate ca alumino-silicati stratificati. Astfel de alumino-silicati stratificati sunt formati din
blocurile de baza chimice de constructii: tetrahedra MO4 si octahedra M'O6 in cazul in care M este, de obicei Si4 dar, uneori, AL3 + + si M 'este, de obicei AL3 +, dar poate fi, de asemenea, ionii de metal, cum ar fi Mg2 +, Li + sau Fe3 +. Straturi de lut la randul lor, sunt compuse din foi de colt conectat tetrahedric cuplat la o interfata de oxigen comuna pentru foi de margine partajate octahedric. O varietate de cuplaje este posibila. De exemplu, atunci cand o singura foaie octaedrala este marginita la avioane de oxigen acestuia de catre doua foi tetrahedice structura rezultanta este cea a unui lut 2:1. Pentru ca straturi de astfel de structuri sunt la randul lor compuse din mai multe straturi atomice
interconectate, ele formeaza o entitate foarte rigida. Un astfel de compus din formularul prezent
l este de magneziu vermiculita formula chimica din care este Mg0.5 [Si3AlMg3O10 (OH) 2] in cazul in care Mg este un cation de schimb situat in galerie intre straturile gazda, care sunt
reprezentate in paranteze. Vermiculita este membru chintesenta la clasa a III in
grupul de solide stratificat.

Prin schimbul de cationi galeria Mg in vermiculita cu o solutie solida de Cs si RB,
Solin si colegi au fost capabili sa studieze dependenta compozitiei , spatierea bazala de CSX RB1-X-VM (Vm = vermiculita); un 2:1 clay.5, 6 spatierea, au normalizat bazale pe care le-au masurat sunt afisate ca piete deschise in fig. 4. Din nou ecuatia. (2) in termen de eroare experimentala, parametrul de aceeasi rigiditate a fost obtinuta intr-un studiu de
compus analog [(CH3) 4N +] x [(CH3) 3NH +] 1-X-Vm.5

Straturi duble de hidroxizi Hidroxizi cu dublu strat sunt compusi stratificati studiati pentru care atat clientilor si compozitiei gazda straturile sunt interdependente. Acesti compusi pot fi
caracterizati prin forma chimica [AxB1-x] - [C1-xDxR] unde A si B reprezinta, respectiv,
anionii si / sau a posturilor vacante in timp ce C si D reprezinta, respectiv, bivalenti si trivalente de metalioni si R = (OH) 2. Pentru acesti compusi, materiale omogene care exista doar pentru un ingust gama de x. Parinte Materialul Ni (OH) 2 cristalizeaza in iodura de cadmiu (sau echivalent,
brucite) structura straturilor.. Ionii de Ni au forma unui Lattice triunghiular identic cu cel adoptat de catre ionii de OH. Folosind sinteza sol-gel tehnici, Ni2 + ioni in hidroxid de nichel pot fi substituiti cu AI3 + ionii ; Stratul de rezultanta de hidroxid de dublu, [(CO3) x / 2 . Y (H2O)] - [Ni1-xAlx (OH) 2] a fost studiat extensiv de Solin si coworkers2 cu accent in special cu privire la componenta dependenta de spatierea bazala, care este afisata ca diamantele solide in fig. 4. (28).
in cazul in care hco3 este inaltimea efectiva a ionilor de carbonat, rNi = 0.69Å este radius16 ionice din Ni2 +, RAL = 0.51Å este radius16 ionice de AL3 +. Linia solida prin intermediul diamantelor solide in Fig 4. (29), cu p, q si HCO 3 ca parametri reglabili. Se potrivesc -este destul de satisfacator si randamentele hco3 = 2.9 ± 0.1 A, P = 34.8 ± 2.5 si q = 2.6 ± 0.6. Este bine cunoscut faptul ca Ionii plani CO3 sunt paraleli cu avioanele gazda in stratul de Ni-AI-CO3 strat dublu de hidroxizi. Inaltimea de ioni CO3 in galerie, prin urmare, ar trebui sa fie aproape de van der Waals diametru de oxigen, 2.80Å. Valoarea p = 34.8 ± 2.5 este mult mai mare decat pentru orice compus obtinut studiat pana in prezent.
Noi credem ca aceasta valoare mare este din cauza apei care este asociata cu
Ionii CO3 in galerii.2 Am aratat ca intre 5 si moleculele 6 apa sunt legate de
fiecare ion carbonat. Numarul exact depinde de concentrarea x dupa cum se arata in Fig. 5 din ref. 2. Zona laterala a ion16 carbonat poate fi estimat ca 22.7Å2, si zona laterala a apei molecule16 este 12.2Å2. Aceasta presupune faptul ca molecula de apa este plata cu doi protoni in avion. De la aceste valori, deducem faptul ca razele de Ion carbonat de apa si, respectiv, sunt 2.7A si 2,0% si, prin urmare zona de cerc care contine un ion de carbonat inconjurat de 5 sau de 6 molecule de apa este 69.4Å2. Aceasta este un factor de 6.21 mai mare decat zona 22.7Å2 de ioni de carbonat. Folosind acest lucru ca valoarea de referinta, p rigiditatea adimensionala, care masoara dimensiunea bazinului hidrografic, se reduce cu un factor de 6.21, de la valoarea de 34.8 la o valoare renormalizata de 5,6. Aceasta valoare este mare, astfel cum straturile sunt foarte rigide, dar nu atat de mare; ca in mod nejustificat valoarea de 34.8. Retineti ca discutia noastra din valoarile aparent mari de P si SCM. (26) - (29) sunt diferite in prealabil2, si discutia noastra actuala reprezinta in continuare o gandire in aceasta privinta. Rezultatele experimentale raman aceleasi, desigur.

OBSERVATII FINALE
Parametrii de rigiditatea pentru toate materialele discutate mai sus au fost enumerate in
Tabelul I la clasa, impreuna cu distanta dintre Intersite ionii de oaspeti si a site-ului
raportul. Acesta presupune implicit decorarea ionilor clientilor pentru toate materiile studiate unui Lattice definite de suprafata bazala a straturilor gazda. Distanta Intersite este apoi
Lattice constanta a Lattice-lui decorat. Tabelul 1. Clasificarea si Parametrii de Rigiditate relevante pentru solide stratificate

Asa cum se poate observa din tabelul I, parametrul de rigiditate intermediara ofera o masura cantitativa de cresterea sistematica a stratului de rigiditate cu o grosime si interconectivitatea
stratului gazda, cum era de asteptat, din motive calitative. Astfel, straturile de vermiculita sunt mult mai rigide cu privire la distorsiuni transversale decat cele din titan, care la randul lor sunt mai rigide decat cele de grafit. Rezultatele pentru P prezentate in tabelul 1 urmaresc
intuitia noastra in ceea ce priveste rigiditatea straturilor. Cazul hidroxidului de nichel este deosebit de interesant ca parametru de rigiditatea intermediar- este cel mai mare pe care l-am masurat pana in prezent si pune materialul din clasa III, in timp ce parametrul de rigiditate intralayer este mai mic, corespunzator clasei a II-a, material ca Sulfura de titan. Modelul de captare a zonei functioneaza bine intr-o mare varietate de compusi intercalati stratificat. Pana in prezent toti compusii la care modelul a fost aplicat au fost cedati la o descriere in care rigiditatea obligatiunilor intre ionii de oaspeti in galeria si straturile de gazda este mult mai mare decat rigiditatea transversala a acestor straturi. Acesta este ceea ce ne permite sa ne asociem modificarile compozitiei dependente de distanta bazala numai cu rigiditatea straturilor gazda. Exista dovezi preliminare ca sistemul perovskite stratificat de CsxRb1-xCa2Nb3O10, straturi care constau din trei perovskite interconectate -
cum ar fi straturi de Comer partajate octahedric NbO6 sunt separate prin straturi de 2D solutie solida de CS / RB, are aceste caracteristici.17

MULTUMIRI
Suntem recunoscatori discutiilor utile cu SD Mahanti si G. Seidler.
Portiunea USM din aceasta lucrare a fost sustinuta de FSN in cadrul Grupului de Cercetare de Chimie (CRG) CHE acorda-92 24102 si, de asemenea, de catre Centrul pentru Materiale de cercetare fundamentala USM.