《表1 常见的二元层状双金属氢氧化物的元素组成[8]》

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《密度泛函理论在层状双金属氢氧化物结构性能优化中的应用研究进展》

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LDHs也叫作水滑石类插层材料，包括水滑石和类水滑石两大类，于1842年首先在瑞典的片岩矿层中被发现[10]，随着现代分析检测技术的发展，其微纳观结构和性能不断被揭示。LDHs是由带正电的层板和带负电的层间阴离子所组成的夹层状化合物，化学通式为[MⅡ1-xMxⅢ（OH-）2]x+[Anx/n]x-?m H2O，其中MⅡ1-xMxⅢ（OH-）2为层板，An-和H2O为层间粒子，x的范围通常为0.2～0.4。层板中MⅡ和MⅢ的可选范围广，甚至一些MⅠ和MⅣ也能形成水滑石类结构，常见的二元LDHs的元素组成如表1所示。LDHs层板结构与水镁石Mg（OH）2相似，每个单元由排成八面体的4个OH-离子和处在八面体中心的MⅡ组成，单元在水平面上无限重复形成层板状结构，其中，部分MⅡ被尺寸相当的MⅢ取代，使得层板带正电荷。层间阴离子An-作为非框架补偿电荷插入层板之间以保持电中性，其种类亦是多变的，可以是无机离子、有机离子，也可以是各种带负电的多金属氧酸盐、生物分子、聚合物，不同的金属阳离子和层间阴离子组合可改善甚至产生新的功能。层间水分子提供氢键使LDHs层板与层板之间相互结合，虽然结合力相对较弱，但能够使其结构更加稳定[11]。