吴佳朋，景航昆，蒋榕培

（北京航天试验技术研究所，北京 100074）

1 概述

层状双金属氢氧化物（LDH）是一种层状结构化合物，通常包含两种金属阳离子和氢氧根离子。LDH的化学组成式 为[M2+（1-X）M3+（X）（OH）2]X+（An-）X/n.mH2O，其 中M2+和M3+分别为二价和三价金属阳离子，M2+可能为Mg2+，Ni2+，Co2+，M3+可能为Al3+，Mn3+，Fe3+等；An-为阴离子，可能为CO32-，NO3-和Cl-等，通常与结晶水一起存在于层与层之间 （图1）[1]。

层状双金属氢氧化物（LDH）是一种具有“记忆效应”的材料。通过在高温下焙烧，LDH失去碳酸根离子、层间结晶水，并发生层状结构的坍塌，转变为方镁石结构。重新将方镁石结构放入含有特定阴离子的水中，焙烧过的LDH会吸入特定阴离子与结晶水，重新变回层状结构。由于LDH具有层间距可控，比表面积大和离子交换等特性，因此LDH在污水处理、光催化、电催化、金属腐蚀和磁性材料等方向均有较为广泛的应用[2]。见图2。

图2 层状双金属氢氧化物焙烧和重组后层状结构和方镁石结构示意图

2 层状双金属氢氧化物（LDH）的制备

2.1 层状双金属氢氧化物的制备方法

LDH的制备方法有很多，如共沉淀法、水热法、水解法、溶胶凝胶法和离子交换法等等。其中，共沉淀法是比较常用的一种合成方法。2009年，Garcia使用共沉淀法合成了Zn-Cr LDH[3]。主要使用NaOH用作碱溶液，以及使用一定配比的Zn，Cr混合溶液，缓慢滴入含有尿素缓冲液的反应器中。在缓冲液的作用下，溶液pH在共沉淀反应过程中保持不变。加入的Zn，Cr混合溶液和NaOH碱溶液发生反应后生成Zn-Cr LDH。在反应过程中，尿素的水解过程非常缓慢，使生成的Zn-Cr LDH具有较好的晶形，并能够很好地控制所生成LDH的颗粒尺寸。……