水滑石類化合物的結(jié)構(gòu)及其制備方法

薛紅丹 柏永清 王甫麗 劉 樸 王 克

(河北建筑工程學院，河北張家口075000)

1 LDHs的結(jié)構(gòu)

通常認為，只要M2+和M3+的離子半徑與Mg2+相近就能形成LDHs，且對M2+和M3+離子有效組合即可形成二元、三元、四元乃至五元的 LDHs.組成 LDHs的M2+主要有M2+、Fe2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Cu2+、Mn2+等，M3+有Fe3+、Al3+、Co3+、Cr3+等.

x值的大小不同直接影響到LDHs的組成、結(jié)構(gòu)和性能.x值小于0.1或大于0.5時會產(chǎn)生氫氧化物等其它結(jié)構(gòu)的化合物.通常在0.2＜x＜0.33的情況下才能合成出高結(jié)晶度且純凈的LDHs.目前學者對MgAl－LDHs報道的最多，一般認為nMg2+/Al3+［3－6］.

水鎂石層狀結(jié)構(gòu)中的M2+被M3+同晶取代會使層板帶正電荷，因此為了維持LDHs結(jié)構(gòu)的電中性層間必須有陰離子與層板上的正電荷相平衡.為了適應不同的應用需求，可改變層間陰離子的種類、數(shù)量及層間距進而改變LDHs的性能.LDHs的插層陰離子主要有以下幾類:(1)有機陰離子，如乙酸根、對苯二甲酸根、十二烷基硫酸根等;(2)無機陰離子，包括等;(3)同多或雜多陰離子，等;(4)絡合陰離子和.目前，可插層的陰離子種類在不斷增加，甚至足球烯和基因一類的生物活性分子都可作為插層陰離子.

LDHs層板間未被陰離子占據(jù)的部分存在著結(jié)晶水，LDHs層間實際含水量通常采用熱失重分析的方法確定.

目前，關(guān)于LDHs結(jié)構(gòu)研究仍然不是十分充分，如:插層陰離子的空間取向、層間結(jié)晶水的分布情況、LDHs的精細結(jié)構(gòu)等都需進一步深入研究.近幾年，一些研究者采用分子力學和量子力學的方法初步實現(xiàn)了對LDHs結(jié)構(gòu)的計算機模擬.

2 LDHs的制備方法

材料的制備是性能研究的基礎，因此有關(guān)LDHs制備方法……