（应用化学专业论文）类水滑石薄膜的制备表征及催化性能研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号 o 多7 学科分类号 1 t s 论文编号 0 ( o 砷70 7 3 2 - 密级 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名 影永i 停 学号 砌争o 0 0 7 弓z 获学位专业名称 庄田沙学 获学位专业代码 p 易| 7 0 ：- ： 课题来源 佻嘲日 研究方向 匆咖功钯材料 论文题目 曩永猾否翁蔟的移7 务、表组皮键钿恒砧研- 衫 关键词 易狄删复合金艮锄钔纫扬蔟，原往公式，催似膨j i i 论文答辩e t 期 砷- 3 ；f 论文类型 塞z 歙研- 衫 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位 学科专长 指导教师 杨兰翻教褪身汐辄艄忘田似睦 评阅人1 套硌教辐 才切衰钐二天l 学忘硐彤嗜 评阅人2 刃兹铅教槛= 多方锄二天l 尝商冈移学 评阅人3 评阅人4 评阅人5 椭员会捕 李咯苏攘：i 渗京钆二大凄曲悸 i 答辩委员1 浆獗智教榍札意钇二大接彦丹钇哮 答辩委员2 曩 腹西霞p桃井汐荩渺五艄应用钇喽 一j 答辩委员3 答辩委员4 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在( 中国图书资料分类法查询 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 摘要 类水滑石薄膜的制备、表征及催化性能研究 摘要 层状双羟基复合金属氧化物( l d h s ) ，也称类水滑石( h t l c s ) ，是一 类阴离子型层状无机功能材料，作为高性能催化材料、吸附材料、分离材 料、功能性助剂材料、生物材料和医药材料等应用于国民经济诸多行业。 本论文针对l d h s 粉体在多相催化应用中存在的易流失、难回收等问题， 采用原位合成法将l d h s 固定在表面被阳极氧化的铝片( a a o a 1 ) 上使 其薄膜化，既便于回收再利用又有利于提高催化活性。本论文制备得到系 列l d h s 薄膜，运用x r d 、f t - i r 、s e m 和e d s 等测试手段对其构造及 形貌进行表征，同时也探讨了l d h s 薄膜的成膜机制，并对n i 趟和 n i c u a 1l d h 薄膜的催化性能做了初步探索。主要的研究成果如下： 1 本论文采用n h 3 h 2 0 为沉淀剂，利用n h y h 2 0 - - n h 4 n 0 3 缓冲溶 液控制一定的p h 值，通过n h 3 h 2 0 的电离平衡和二价金属离子与n h 3 的配位平衡的共同制约，以a a o 上的a l 为铝源，在基片表面原位合成 了n i 舢、c o a l 、c u a l 、n 淝u 灿及c o c u a 1l d h s 薄膜。反应过程中因 为a a o a 1 片表面砧源被激活而不断消耗o h ，n h 3 - h 2 0 的电离平衡向 反应的正方向移动。电离平衡移动的结果使n h 3 浓度下降，促使溶液中 m ( n h 3 ) 6 】2 + 的离解，m 2 + 离子被释放，同时使得溶液中的m s 3 浓度又有一 定的升高并继续激活基片表面越源。m 2 + 、灿3 + 和o h 共同构成了l d h s 薄膜的形成条件，并抑制了体相反应的进行，从而在a a o a 1 片表面形成 l 摘要 s t u d yo nt h ep r e p a ra t i o na n dc a t a iy s i s0 f l a y e r e ddo u b l eh y d r o d ef i l m s a b s t r a c t l a y e r e dd o u b l eh y d r o x i d e s ( l d h s ) o rh y d r o t a l c i t el i k ec o m p o u n d s ( i - r u e s ) a r eac l a s so fa n i o n i cl a m e l l a rf u n c t i o n a lm a t e r i a l s ，s h o w i n gt h a t e s p e c i a l p h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e sc a nb eo b t a i n e db yc h a n g i n gt h en a t u r eo ft h e m e t a lc a t i o n s ，t h em o l a rr a t i o so fm 2 + m 3 + a sw e l la st h et y p eo fi n t e r l a y e r a n i o n s l d h sh a v eb e e nw i d e l yu s e da sh i g ha c t i v i t yc a t a l y s i s ，a d s o r p t i o n ， s e p a r a t i o n ，b i o l o g ya n dm e d i c i n em a t e r i a l s r e c e n t l ys t r u c t u r e dc a t a l y s th a s r e c e i v e dc o n s i d e r a b l ea t t e n t i o nb e c a u s et h ec a t a l y s ti s e a s yt os e p a r a t ea n d r e c y c l e u pt od a t eh o w e v e r , t h ee x p l o i t a t i o no fl d hf i l m sa sc a t a l y s t s r e m a i n sac h a l l e n g e t h e r e f o r e ，t h eo b j e c t i v eo ft h ep r e s e n tw o r ki st op r e p a r e l d hf i l mo na na n o d i ca l u m i n u mo x i d e a l u m i n u m ( a a o a 1 ) s u b s t r a t e i n a d d i t i o n ，t h es t r u c t u r e ，s u r f a c em o r p h o l o g ya n dp r e p a r a t i o nm e c h a n i s mo ft h e r e s u l t i n gf i l m sw e r ei n v e s t i g a t e db yp o w d e rx - r a yd i f f r a c t o m e t e r , f o u r i e r t r a n s f o r mi n f r a r e ds p e c t r o m e t e r ( f t - i r ) ，s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( s e m ) ， a n de n e r g yd i s p e r s i v ex r a ys p e c t r o m e t e r ( e d s ) a t t a c h e dt ot h es e m t h e m a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 m a ll d h f i l m s ( m = n i ，c oa n dc u ) a n dm c u a ll d hf i l m s ( m = n i ， c o ) w e r ep r e p a r e do nt h ea a o a 1s u b s t r a t e sb yu s i n gi n s i t up r o c e s s ，i n h i h i g hp o r o u sn i c u - a 1l d hf i l mw i t hn i c ur a t i oo f2 ：3d i s p l a y sh i g h e r c a t a l y t i ca c t i v i t yt h a nt h o s eo fn i a ll d hf i l ma n dn i a ll d hp o w d e r s r e p o r t e d k e yw o r d s ：l a y e r e dd o u b l eh y d r o x i d e s ( l d h s ) ；t h i nf i l m ；i n - s i t u s y n t h e s i s ；c a t a l y t i cp r o p e r t y i v 目 目录 第一章绪论1 1 1 层状双羟基复合金属氧化物( l d h s ) 1 1 1 1 概述1 1 1 2 l d h s 的结构2 1 1 3l d h s 的性质4 1 1 4 l d h s 的制备方法5 1 1 5l d h s 在催化方面的应用6 1 1 6 l d h s 在其它方面的应用9 1 2 无机薄膜1 0 1 2 1 概述1 0 1 2 2 无机薄膜的制备技术1 0 1 3 结构化催化剂1 2 1 3 1 概述1 2 1 3 2 结构化催化剂的特点1 3 1 4l d h s 薄膜及其催化性能研究现状1 4 1 5 本课题的研究内容、目的和意义1 6 第二章二元水滑石薄膜的原位合成、表征及对比研究：1 7 第一部分镍铝水滑石薄膜的原位合成与表征研究1 7 2 1 实验部分1 7 2 1 1 实验药品1 7 2 1 2 铝片表面的阳极氧化处理1 7 2 1 3n i - a 1l d h s 薄膜的原位合成1 8 2 2 样品表征1 8 2 3 结果与讨论1 8 2 3 1a a o a l 片表面原位合成n i a il d h s 薄膜的条件控制及成膜机理1 8 2 3 2a a o a l 片表面n i a i - l d h s 薄膜的表征分析1 9 2 3 3 从o a l 片表面n i a i - n ( h - l d h s 薄膜的表征分析2 3 v 北京化工大学硕士学位论文 第二部分钴铝水滑石薄膜的原位合成与表征研究2 6 2 4 实验部分2 6 2 4 1 实验药品2 6 2 4 2 铝片表面的阳极氧化处理2 6 2 4 3c o a ll d h s 薄膜的原位合成2 6 2 5 样品表征2 6 2 6 结果与讨论2 7 2 6 1a a o a l 片表面原位合成c o a ll d h s 薄膜的条件控制与成膜机理2 7 2 6 2 从o a 1 片表面c o a ll d h s 薄膜的晶相结构2 7 2 6 3a a o a l 片表面c o a ll d h s 薄膜的红外表征2 9 2 6 4a a o a i 片表面c o a ll d h s 薄膜的形貌分析3 0 第三部分铜铝水滑石薄膜的原位合成与表征研究3 3 2 7 实验部分3 3 2 7 1 实验药品3 3 2 7 2 铝片表面的阳极氧化处理3 3 2 7 3c u a il d h s 薄膜的原位合成3 3 2 8 样品表征3 3 2 9 结果与讨论3 4 2 9 1 从o a l 片表面原位合成c u a il d h s 薄膜的成膜机理3 4 2 9 2a a o a l 片表面c u a il d h s 薄膜的晶相结构3 4 2 9 3 从o a 1 片表面c u a ll d h s 薄膜的形貌分析3 5 第四部分层板元素种类对二元水滑石薄膜表面形貌的影响3 6 2 1 0 小结3 8 第三章三元水滑石薄膜的原位合成与表征分析4 0 “ 第一部分镍铜铝水滑石薄膜的原位合成与表征研究4 0 3 1 实验部分4 0 3 1 1 实验药品4 0 3 1 2 铝片表面的阳极氧化处理4 0 3 1 3n i c u - a ll d h s 薄膜的原位合成4 0 v 1 目录 3 2 样品表征4 l 3 3 结果与讨论4 l 3 3 i a a o a 1 片表面原位合成n i c u - a 1l d h s 薄膜的条件控制与成膜机理4 1 3 3 2 从o a l 片表面n i c u - a ll 阴s 薄膜的晶相结构4 2 3 3 3 a a o a 1 片表面n i c u a 1l d h s 薄膜的红外分析4 3 3 3 4a a o a 1 片表面n i c u - a il d h s 薄膜的形貌分析4 4 3 4 小结4 6 第二部分钴铜铝水滑石薄膜的原位合成与表征研究4 6 3 5 实验部分4 6 3 5 1 实验药品4 6 3 5 2 铝片表面的阳极氧化处理4 6 3 5 3c o c u - a il d h s 薄膜的原位合成4 7 3 6 样品表征4 7 3 7 结果与讨论4 7 3 7 1a a o a l 片表面原位合成c o c u - a ll d h s 薄膜的条件控制与成膜机理4 7 3 7 2a a o a l 片表面c o c u - a ll d h s 薄膜的晶相结构4 8 3 7 3a a o a l 片表面c o c u - a il d h s 薄膜的形貌分析4 9 3 8 小结5 0 第四章ni a il d h s 与ni c u - a il d h s 薄膜的催化性能5 l 4 1 引言5 1 4 2 实验部分：5 1 4 2 1 材料5 1 。4 2 2 反应及催化性能测试5 l 4 3 结果与讨论5 2 4 4 小结5 4 第五章结论5 5 本论文的创新点5 7 参考文献5 8 致谢6 6 v h 北京化工大学硕士学位论文 v i n 一 目录 c o n t e n t s c h a p t e r1l i t e r a t u r er e v i e w 1 1 1l a y e r e dd o u b l e h y d r o x i d e s ( l d h s ) 1 1 1 1h i s t o r i c a lb a c k g r o u n do f l d h s 1 1 1 2s t r u c t u r o o f l d h s 2 1 1 3p r o p e r t i e so f l d h s 4 1 1 4p r e p a r a t i o nm e t h o d so fl d h s 5 、。1 5a p p l i c a t i o no fl d h si nc a t a l y s i s 。6 1 1 6a p p l i c a t i o no fl d h si no t h e rf i e l d s 9 1 2i n o r g a n i c6 l l m s 10 1 2 1h i s t o r i c a lb a c k g r o u n do f i n o r g a n i cf i l m s 10 1 2 2c h a r a c t e r i s t i c so fm o n o l i t h i cc a t a l y s t s ；10 1 3m o n o l i t h i cc a t a l y s t s 1 2 1 3 1h i s t o r i c a lb a c k g r o u n do f m o n o l i t h i cc a t a l y s t s 12 1 3 2c h a r a c t e r i s t i c so f m o n o l i t h i cc a t a l y s t s 1 3 1 4s t u d i e so nl d hf i l m sa n d 也e i rc a t a l y s i s 。14 1 5s i g n i f i c a n c e , m o t i v a t i o na n do b j i e c t i v e 16 c h a p t e r2i n - s i t up r e p a r a t i o n ，c h a r a c t e r i z a t i o na n dc o m p a r i s o no fb i n a r y l d h sf d m s 17 p a r t1p r e p a r a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no fn i a il d h sf i l m 17 2 1e x p e r i m e n t a ls e c t i o n 17 2 1 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t s 17 2 1 2a n o d i z a t i o no f a lp l a t e s 17 2 1 3i n s i t up r e p a r a t i o no f n i a ll d h sf i l m 18 2 2c h a r a c t e r i z a t i o n 18 2 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 18 2 3 1e f f e c to f p r e p a r a t i o nc o n d i t i o n sa n dm e c ：h 跹i 圊【no fn i a ll d h sf i l m0 na a o a i s u b s t r a t e 18 2 3 2c h a r a c t e r i z a t i o no f n i a l c 0 3 2 。l d h sf i l mo na a o a is u b s t r a t e 19 i x 北京化工大学硕士学位论文 2 3 3c h a r a c t e r i z a t i o no f n i a i - n 0 3 。l d h sf i l mo na a o a is u b s t r a t e 2 3 p a r t2p r e p a r a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no fc o a ll d h sf i l m 2 6 2 4e x p e r i m e n t a ls e c t i o n 2 6 2 4 1m a t e r i a l sa n dr e 勉g c n t s 2 6 2 4 2a n o d i z a t i o no f a ip l a t e s 2 6 2 4 3i n s i t up r e p a r a t i o no fc o a ll d h sf i l m 2 6 2 5c h a r a c t e r i z a t i o n 。2 6 2 6r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 2 7 2 6 1e f f e c to fp r e p a r a t i o nc o n d i t i o n sa n dm e c h a n i s mo fc o a ll d h sf i l mo na a o i a l s u b s t r a t e 2 7 2 6 2s l x u c t u r eo fc o a ll d h sf i l mo na a o a ls u b s t r a t e 2 7 2 6 3t e s to fc o a ll d h sf i l mo na a o i a js u b s t r a t eb yf t 瓜2 9 2 6 4s u r f a c em o r p h o l o g yo fc o a ll d h sf i l mo na a o a 1s u b s t r a t e 3 0 p a r t3p r e p a r a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no fc u a il d h sf i l m 3 3 2 7e x p e r i m e n t a ls e c t i o n 3 3 2 7 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t s 3 3 2 7 2a n o d i z a t i o no f a lp l a t e s 3 3 2 7 3h 1 s i t up r e p a r a t i o no fc u a ll d h sf i l m 一3 3 2 8c h a r a c t e r i z a t i o n 3 3 2 9r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 3 4 2 9 1p r e p a r a t i o nm e c h a n i s mo f c u a ll d h sf i l mo na a o i a ls u b s t r a t e 3 4 2 9 2s t r u c t u r eo fc u a ll d h sf i l mo na a i ：) f 6 l ls u b s t r a t e 3 4 2 9 3s u r f a c em o r p h o l o g yo fc u a ll d h sf i l mo na a o a 1s u b s t r a t e 3 5 p a r t4e f f e c to fb i v a l e n tm e t a li o n so nt h eg r o w t ho fb i n a r yl d h sf i l m s 3 6 2 10s u m m a r y 38 c h a p t e r3i n - s i t up r e p a r a t i o n a n dc h a r a c t e r i z a t i o no ft e r n a r yl d h sf i l m s 4 0 p a r t1p r e p a r a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no fn i c u - a il d h sf i l m 4 0 3 1e x p e r i m e n t a ls e c t i o n 4 0 x 一 3 1 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t s 4 0 3 1 2a n o d i z a t i o no f a lp l a t e s 4 0 3 1 3i n s i t up r e p a r a t i o no f n i c u - a 1l d h sf i l m 4 0 3 2c h a r a c t e r i z a t i o n 4 1 3 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 41 3 3 1e 疵c to fp r e p a r a t i o nc o n d i t i o n sa n dm e c h a n i s mo fn i c u - a il d h sf i l mo n a a l ：) 奠l ls u b s t r a t e 4 1 3 3 2s t r u c t u r eo f n i c u - a 1l d h sf i l mo n f a i i ) l a ls u b s t r a t e 4 2 3 3 3t e s to f n i c u - a 1l d h sf i l mo n 从o a ls u b s t r a t eb yf t - i r 4 3 3 3 4s u r f a c em o r p h o l o g yo f n i c u - a 1l d h sf i l mo na a o a is u b s t r a t e 4 4 3 4s u m m a r y 4 6 p a r t2p r e p a r a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no fc o c u a ll d h sf i l m 4 6 3 5e x p e r i m e n t a ls e c t i o n 4 6 3 5 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t s 4 6 3 5 2a n o d i z a t i o no f a lp l a t e s ：4 6 3 5 3i n s i mp r e p a r a t i o no f c o c 1 1 舢l d h sf i l m 4 7 3 6c h a r a c t e r i z a t i o n 4 7 3 7r 骼u l t sa n dd i s c u s s i o n 4 7 3 7 1e f f e c to fp r e p a r a t i o nc o n d i t i o n sa n dm e c h a n i s mo fc o c u - a 1l d h sf i l mo n a 6 l i ：) 6 l j 【s u b s t r a t e 4 7 3 7 2s t r u c t u r eo f c o c u - a il d h sf i l mo n j 、a i ) l l a ls u b s t r a t e 4 8 3 7 3s u r f a c em o r p h o l o g yo fc o c u - a ll d h sf i l mo na a o a is u b s w a t e 4 9 3 8s u m m a r y ：5 0 c h a p t e r 4n i a ll d h sa n dn i c u 叫ul d h sf d m s c a t a l y s i sa c t i v i t y 51 4 1i n t r o d u c t i o n 51 4 2e x p e r i m e n t a ls e c t i o n 51 4 2 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t s 51 4 2 2c a t a l y s i sr e a c t i o na n dt e s to ft h ec a t a l y s t s p r o p e r t i e s 51 4 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 5 2 4 4s u m m a r y 5 4 c h a p t e r 5 s u m m a r y ：5 5 x i 北京化工大学硕士学位论文 i n n o v a t i o n so ft h i st h e s i s 5 7 r e f e r e n c e s 5 8 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 6 p u b l i c a t i o n s 6 7 v i t a so ft h ea u t h o ra n da d v i s e r 。6 8 一 i 第一章绪论 第一章绪论 1 1 层状双羟基复合金属氧化物( l d h s ) 层状双羟基复合金属氧化物( u ) h s ) 是一类阴离子型层状功能材料，因其结构 和性能的特殊性，可广泛应用于众多领域和行业，近年来引起了各国研究者的高度重 视。该类材料是一类结构高度有序、具有多种优异功能的新型材料，构筑此类材料的 推动力一般为共价键、离子键、氢键、静电力、范德瓦尔斯力及其相互作用。构筑基 元和结构的多样化和可调控性，为此类材料的迅速发展提供了广阔的空间，可作为新 型高性能催化材料、生物材料、电子材料、光学材料、磁学材料等，广泛服务于国民 经济各领域。 1 1 1 概述 层状双羟基复合金属氧化物( l a y e r e dd o u b l eh y d r o x i d e ，简写为l d h ) 是一类最具 代表性的阴离子型粘土，其主体一般由两种金属的氢氧化物构成。又称为水滑石类化 合物，包括水滑石( h y d r o t a l c i t e ) 和类水滑石( h y d r o t a l c i t e 1 i k ec o m p o u n d ) ，l d h 的插 层化合物称为插层水滑石【1 1 。水滑石、类水滑石和插层水滑石统称为水滑石类插层材 料( l d h s ) 。l d h s 的发展已有了一百多年的历史，但直到二十世纪六十年代才引起物 理学家和化学家的极大兴趣。早在1 8 4 2 年，瑞典人c i r c a 就发现了天然l d h s 矿物的 存在，二十世纪初人们就已发现了l d h s 的加氢催化活性。1 9 4 2 年，f e i t k n e c h t 等首 次通过金属盐溶液与碱金属氢氧化物反应合成了l d h s ，并提出了所谓双层结构的设 想。1 9 6 9 年，a a h l l a n l l 等人测定了l d h s 单晶的结构，通过一系列的研究，首次确定 了l d h s 的层状结构。7 0 年代m i y a t a 等人对结构进行了详细的研究，并对其作为新 型催化材料的应用进行了探索性的工作，作为一种催化新材料，它在许多反应中显示 了良好的应用前景。在此阶段，t a y l o r 和r o u x h e t 还对l d h s 热分解产物的催化性质 进行了研究，发现l d h s 是一种性能良好的催化剂和催化剂载体。8 0 年代r e i c h l e 等 人研究了l d h s 及其焙烧产物在有机催化反应中的应用，指出它在碱催化、氧化还原 催化过程中有重要的价值。自9 0 年代以来，l d h s 层状晶体结构的灵活多变性被充分 揭示，尤其是其可经组装得到更强功能的超分子插层结构材料，引起了国际上相关领 域的高度关注。在层状前体制备、结构表征、超分子结构模型建立、插层组装动力学 和机理、插层组装体的功能开发等诸方面得到了诸多具有理论指导意义的结论和规 北京化工大学硕士学位论文 律。特别是近年来，基于超分子化学定义及插层组装概念，有关l d h s 的研究工作获 得了更深层次上的理论支持。l d h s 插层组装体的主体层板内存在强的共价键，层间 则是一种弱的相互作用力，主体与客体之间通过静电作用、氢键、范德华力等结合， 且主、客体都以有序的方式排列，这种具有特殊结构的多元素、多键型分子聚集体已 经不是一般概念上的分子化合物，而是一类具有超分子结构的分子复合材料。此类材 料特殊的结构使其同时具备了插层客体和l d h s 主体的许多优点，并且二者协同作用， 产生了许多新的功能，故其在吸附、催化、医药、电化学、光化学、磁性材料、农药 和军工材料等许多领域已经或即将展现出极为广阔的应用前景【l 】。 1 1 2l d h s 的结构 l d h s 的组成通式是： m ，1 x m 3 + x ( o h ) 2 】( a 一加m i - 1 2 0 ，其中m 2 + 为二价的金属 阳离子，m 3 + 为三价的金属阳离子，a n 是层间阴离子，x 为m 3 + ( m 2 + + m 3 + ) 的摩尔 比值，m 为结晶水的数量。l d h s 是层间带有阴离子，本身带正电荷的层板堆积而成 的化合物【2 】。典型的l d h s 化合物是镁铝碳酸根型水滑石，其结构类似于水镁石 m g ( o h ) 2 ，由m 9 0 6 八面体共用棱形成单元层，位于层上的m 矿可在一定的范围内 被半径相似的砧3 + 同晶取代，使得m g 、a i 、o h 离子层带正电荷，这些正电荷被位 于层间的c 0 3 2 。中和，c 0 3 2 - 与层板以静电引力及通过层间h 2 0 或层板上的o h ，以氢 键o h a m h o 的方式结合起来，使l d h s 结构保持电中性。此外，在氢氧 化物层中存在一些水分子，这些水分子可以在不破坏层状结构条件下除去。图1 1 为 层间阴离子为碳酸根的l d h s 的结构示意图【3 】。 所有与m 矿( 离子半径为0 6 5 a ) 具有相似离子半径的m 2 + 、m ”离子都可以进 入水镁石型层板中，形成l d h s 。这样的m 2 + 可为m 矿、f e 2 + 、c 0 2 + 、c u 2 + 、n i 2 + 、c d 2 + 、 z n 2 + 等；m 3 + 可为h a l 3 + 、c ，、f e 3 + 、s c 3 + 、g a 3 + 等。不同的m 2 + 、m ”，不同的层 间阴离子a 小，可形成不同的l d h s 4 5 】。l d h s 还包含二种其它类型：母体金属离子为 一价与三价金属离子的l d h s ，如： u a l 2 ( o h ) 6 】+ ( m h 2 0 ；含两种以上金属离子 的l d h s 。 2 第一章绪论 图1 - 1l d h s 的理想结构( 层间阴离子为碳酸根) f i g 1 - 1i d e a l i s e d $ u u c t u r eo f a nl d h s ，、i t hi n t e r l a y e rc a r b o n a t ea n i o n s l d h s 的层板化学组成可根据应用需要进行调整。在一定范围内调变原料配比， 层板化学组成则发生变化，进而导致层板化学性质、层板电荷密