碱金属离子插层层状铌酸盐在热处理下的结构演变

《New Journal of Chemistry》：Structural evolution of alkali-metal-ion intercalated layered niobates under thermal treatment

离子交换调控层状钽酸盐的热稳定性和热导率，发现离子尺寸增大提升热稳定性，层间距是关键因素。K+交换的钽酸盐在1200°C保持层状结构，热导率随离子尺寸增大而降低，表明层间距调控对高温绝缘性能至关重要。

　　

迪翁-雅各布森（Dion–Jacobson）层状钙钛矿具有较低的垂直于平面的热导率和较高的结晶度，这使它们在高温绝缘领域具有广泛的应用潜力。然而，当层状钙钛矿涉及相关的溶液处理过程时，离子交换能力可能会对其高温性能产生显著影响，尤其是热稳定性。因此，了解离子交换对高温性能的影响至关重要。在本研究中，我们通过离子交换制备了掺杂不同碱金属离子的层状铌酸盐，并研究了它们的热稳定性和热导率。我们发现，随着层间离子尺寸的增加，热稳定性也随之提高，而层间距是影响热稳定性的主要因素。特别是掺杂了K⁺离子的铌酸盐在800°C时仅发生轻微的相变，并在1200°C时仍保持层状结构，显示出较高的热稳定性。此外，随着层间离子尺寸的增加，层状铌酸盐的热导率会降低。我们的研究表明，适当控制层间距是获得用于高温绝缘的高性能层状铌酸盐的关键。