层状双氢氧化物的制备性质及应用

二维层状双金属氢氧化物二维层状双金属氢氧化物是一种由两种金属离子组成，具有层状结构的氢氧化物材料。

这种材料在能量存储、催化剂、储氢材料等领域具有潜在的应用价值。

在本文中，我们将就其结构、性质和应用进行详细的介绍。

首先，让我们来了解一下二维层状双金属氢氧化物的结构。

它是一种由两种金属离子组成的矩阵，这两种金属离子被氧和氢离子所包围。

这些层状结构可以垂直堆叠形成固体材料。

双金属氢氧化物的层状结构使得它具有较大的比表面积和孔隙度，从而有利于实现高效的催化反应和气体吸附。

其次，二维层状双金属氢氧化物具有一系列优异的性质。

首先，它们具有较大的比表面积，这使得它们能够提供更多的活性位点，从而实现高效的催化反应。

其次，双金属氢氧化物具有可调控的氧离子导电性能，这使得它们在能量存储和储氢材料方面具有潜在的应用前景。

此外，二维层状双金属氢氧化物还具有良好的电化学性能，这使得它们在电池和超级电容器等能源领域具有重要的应用价值。

最后，让我们来了解一下二维层状双金属氢氧化物的应用。

首先，它们可以作为催化剂用于催化各种化学反应，如氧还原反应、电解水制氢等。

二维层状双金属氢氧化物的较大比表面积可以提供更多的活性位点，提高反应效率。

其次，双金属氢氧化物具有可调控的氧离子导电性能，可以用于制备固体氧化物燃料电池等能源转换器件。

此外，二维层状双金属氢氧化物还可以作为储氢材料，在氢能领域具有广阔的应用前景。

总结起来，二维层状双金属氢氧化物是一种具有层状结构的氢氧化物材料。

它们具有较大的比表面积、孔隙度以及可调控的氧离子导电性能，使其在能量存储、催化剂、储氢材料等领域具有重要的应用价值。

我们相信，随着材料科学的发展，二维层状双金属氢氧化物将会取得更多的突破，为能源和环境领域的可持续发展做出更大的贡献。

华中科技大学王春栋与中科大熊宇杰Adv.EnergyMater.综述用于析氧反应的2D层状双氢氧化物：从基础设计到应用随着煤炭、石油、天然气等不可再生能源的逐渐枯竭，可再生能源的开发变得紧迫起来，因此急需开发更加高效的能量存储和转换系统。

电化学水氧化作为水分解过程中的重要部分引起了人们的广泛关注，在能量存储和转换方面有着广阔的应用前景。

与参与水分解的阴极部分的析氢反应（HER）相比，阳极的析氧反应（OER）由于其四电子（4e）转移过程中的惰性使其具有迟滞的反应动力学过程，这不仅阻碍了水分解的高效利用，而且也是减少二氧化碳排放，发展燃料电池及可充电金属空气电池的主要障碍之一。

为提高电解水过程中的OER活性，一些已经被商业化的催化剂如RuO2和IrO2，具有优异的催化活性，但这些贵金属催化剂在高阳极电位下的碱性电解液中可能被氧化成RuO4和IrO3，使其逐渐溶解在电解液中。

此外，这些贵金属含量稀缺性价格昂贵，限制了它们的大规模生产使用。

因此研究者们为开发替代的催化剂做出了许多实质性的努力，其中一种策略是利用高效、稳定、地表含量丰富和低毒性的非贵金属电催化剂来提高OER活性。

在这些众多的非贵金属电催化剂中，二维层状双氢氧化物（LDHs）作为最先进的OER电催化剂之一，其结构和组成灵活可调，制备方法简单可靠，有望成为高性能大规模工业化应用的OER电催化剂。

最近，Adv. Energy Mater.在线刊登了华中科技大学王春栋副教授和中国科技大学熊宇杰教授等人总结的用于氧气释放反应的2D 层状双氢氧化物的综述。

题目是“2D Layered Double Hydroxides for Oxygen Evolution Reaction: From Fundamental Design to Application”。

在这篇综述中，作者总结了基于层状双氢氧化物（LDH）的OER电催化剂的合理设计的最新进展。

进一步总结了制备方法的各种策略，以及LDH的结构和组成调控规律，并讨论了影响OER催化性能的因素。

钴锰层状双金属氢氧化物的制备及其电化学性能研究超级电容器因储能丰富、绿色环保、充放电速度快、循环寿命长、功率密度大而受到了极大的关注。

决定超级电容器性能的关键因素为电极材料。

在众多电极材料中,层状双金属氢氧化物(LDH)具有独特的层状结构,因此在催化剂、吸附剂、分子筛、超级电容器等众多领域都有很好的应用。

本文对其作为电极材料进行研究,首先选取钴、锰两种过渡金属元素,采用共沉淀法制备钴锰层状双金属氢氧化物(CoMn-LDH)。

然后,利用撞击流-旋转填料床(IS-RPB)对CoMn-LDH制备过程进行强化。

最后,引入聚吡咯(PPy)对CoMn-LDH性能进行改进。

主要研究内容如下:(1)共沉淀法制备CoMn-LDH基础研究。

在磁力搅拌条件下,将硫酸锰和硫酸钴的混合溶液与氢氧化钠反应进行CoMn-LDH制备。

主要研究了钴锰摩尔比,氢氧化钠浓度,晶化时间等操作参数对样品形貌、结构以及电化学性能的影响规律。

采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和比表面积分析仪(BET)等测试手段对材料的物性进行表征,采用电化学工作站和蓝电电池测试系统等测试手段进行电化学性能测试。

结果表明:CoMn-LDH制备过程的适宜操作条件为钴锰摩尔比为2:1,氢氧化钠浓度为2 mol/L,晶化时间为21 h。

在该条件下制得CoMn-LDH的粒子大小为388.9 nm,比表面积为59.5 m~2/g,比容量为952 F/g,经过1000次恒流充放电测试以后,比容量保持率为92.7%。

(2)超重力强化CoMn-LDH制备过程及其电化学性能研究。

通过IS-RPB对反应过程的混合进行强化。

首先通过高速摄像机对CoMn-LDH的成核时间进行粗测,结果表明:CoMn-LDH的成核时间小于4 ms,属于快速成核反应,可应用超重力技术强化其制备过程。

然后对IS-RPB填料转速与液体流量等操作参数进行优化。

专利名称：一种层状双氢氧化物纳米材料,制备方法及其应用专利类型：发明专利
发明人：王丽娟,王汉铮,蔡俊
申请号：CN201910639189.1
申请日：20190716
公开号：CN110436532A
公开日：
20191112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于一种层状双氢氧化物纳米材料，公开了一种由二价和三价金属(NI、Fe)氢氧化物组成的新型层状无机纳米材料及其在活化过硫酸盐降解污水中亚甲基蓝中的应用。

本发明采用共沉淀法合成技术，首先将一定配比的九水合硝酸铁和六水合硝酸镍溶于水形成溶液A，然后将一定物质的量的氢氧化钠和碳酸钠溶于水形成溶液B，两种溶液混合后产生沉淀，将沉淀离心洗涤后烘干即得层状镍铁氢氧化物。

该材料可高效稳定的活化过硫酸盐降解污水中亚甲基蓝。

申请人：河北工业大学
地址：300401天津市北辰区西平道5340号
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

钢渣制备层状双金属氢氧化物及应用基础研究层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,LDHs)作为一种经典的阴离子层状粘土材料,由带正电的类水镁石结构层板与带负电的可交换的层间阴离子构成,具有较大的比表面积和较强的阴离子交换能力,且热稳定性良好,在催化、光化学、生物医药和环境等领域具有广泛应用价值。

近年来,LDHs作为吸附材料在有机和无机环境污染物的移除方面更展现出良好的应用潜力。

本文以大宗工业固废钢渣为原料,针对其组成特点,提出了钢渣多组分选择性浸出-可控合成多元LDHs-尾渣制备系列吸声材料工艺路线,重点开展了钢渣选择性浸出、LDHS产品的可控制备、尾渣制备多孔吸声材料等过程研究,并进一步开展了 LDHs及其焙烧产物作为吸附剂对印染废水和重金属废水中污染物的去除研究。

主要研究内容和结论如下:(1)开展了搅拌转速、酸渣比、初始乙酸浓度、反应温度和反应时间等条件对钢渣中Ca、Mg等二价金属组份和Fe、Al等三价金属组份选择性浸出的影响规律研究,获得了钢渣选择性浸出过程的最佳工艺条件为:搅拌转速400 min-1,乙酸浓度5 mol/L,乙酸与钢渣质量比25:1,反应温度90℃,反应时间3小时。

建立了针对不同元素的浸出动力学方程,明确了浸出过程均符合Avrami方程,速度控制步骤为扩散控制,为钢渣浸出过程的优先控制及工程设计提供基础数据。

(2)以钢渣选择性浸出液为原料,研究了碱度、陈化时间和陈化温度等条件与LDHs晶体生长的之间的关系,获得了结构规整、颗粒均匀、分散性好、各层间原子排列有序的Ca-Mg-A-FeLDHs产品。

从对各反应条件的样品分析结果可以看出,合成的Ca-Mg-Al-Fe LDHs的晶粒尺寸沿a轴方向的尺寸及生长速度均比沿c轴方向的大,即(110)晶面的生长速度比(003)晶面的快。

同时随陈化时间和陈化温度的增加,合成样品的晶格参数a、c及层间距c0均呈现出先减小后增大的变化趋势,说明陈化温度和陈化时间是影响LDHs晶粒尺寸和层间距的主要因素,对产品结构产生较大影响。

聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究的开题报告1. 研究背景纳米复合材料是指在纳米尺度下组成的复合材料，具有较高的强度、硬度、韧性和导电性、导热性等特殊性能。

聚丙烯是一种常用的塑料材料，具有良好的机械性能、耐腐蚀性、可加工性等优点。

而层状双氢氧化物是一种二维纳米材料，具有高比表面积、可控的层间空隙、优异的吸附性能等特点。

将聚丙烯和层状双氢氧化物组成纳米复合材料可以发挥二者的优点，提高材料的力学性能和功能性能。

2. 研究内容本文计划制备聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料，通过添加不同质量分数的双氢氧化物，探究其对复合材料力学性能和热稳定性能的影响。

研究内容包括以下几个方面：（1）选择适当的制备方法，例如溶液混合法、热压成型法等，制备出高品质的聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料。

（2）通过拉伸实验、冲击实验等测试手段，研究聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的力学性能。

（3）通过热重分析、差示扫描量热法等测试手段，研究聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的热稳定性能。

3. 研究意义本研究可为聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备和应用提供参考。

聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料在电子材料、生物材料、高分子增强材料等领域具有广泛的应用前景。

4. 研究计划（1）前期准备阶段：收集文献，了解聚丙烯和层状双氢氧化物的性质以及制备方法。

（2）制备聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料：选择适当的制备方法，控制双氢氧化物质量分数，制备出不同性能的材料。

（3）测试材料的力学性能：选用拉伸实验、冲击实验等测试手段，测试材料的力学性能。

（4）测试材料的热稳定性能：选用热重分析、差示扫描量热法等测试手段，测试材料的热稳定性能。

（5）数据分析和总结：分析实验数据，总结聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备方法和性能，得出结论并提出展望。

温馨小提示：本文主要介绍的是关于电置换介导合成层状双氢氧化物的文章，文章是由本店铺通过查阅资料，经过精心整理撰写而成。

文章的内容不一定符合大家的期望需求，还请各位根据自己的需求进行下载。

本文档下载后可以根据自己的实际情况进行任意改写，从而已达到各位的需求。

愿本篇电置换介导合成层状双氢氧化物能真实确切的帮助各位。

本店铺将会继续努力、改进、创新，给大家提供更加优质符合大家需求的文档。

感谢支持！(Thank you for downloading and checking it out!)阅读本篇文章之前，本店铺提供大纲预览服务，我们可以先预览文章的大纲部分，快速了解本篇的主体内容，然后根据您的需求进行文档的查看与下载。

电置换介导合成层状双氢氧化物（大纲）一、引言1.1背景介绍1.2层状双氢氧化物的应用前景1.3电置换合成方法的提出1.4研究目的和意义二、实验材料与方法2.1实验材料2.1.1原料与试剂2.1.2仪器与设备2.2电置换介导合成方法2.2.1合成原理2.2.2合成过程2.2.3合成条件优化三、结果与讨论3.1层状双氢氧化物的结构表征3.1.1X射线衍射（XRD）分析3.1.2扫描电子显微镜（SEM）分析3.1.3傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析3.2电置换介导合成过程分析3.2.1电流密度与时间的关系3.2.2电置换过程中电位变化3.2.3电置换过程中溶液pH值变化3.3合成条件对层状双氢氧化物性能的影响3.3.1电流密度对层状双氢氧化物性能的影响3.3.2合成时间对层状双氢氧化物性能的影响3.3.3介电常数对层状双氢氧化物性能的影响四、结论与展望4.1结论4.2不足与展望一、引言1.1背景介绍：层状双氢氧化物（Layered Double Hydroxides，LDHs）是一类具有层状结构的阴离子型黏土矿物。

随着科学技术的不断发展，LDHs因其独特的性质，如可调节的层间距、较大的比表面积、良好的离子交换性能等，引起了研究者的广泛关注。

《层状双氢氧化物基复合膜的制备及电控提溴性能研究》篇一摘要本文主要探讨了一种基于层状双氢氧化物（Layered Double Hydroxide，简称LDH）的复合膜制备技术及其电控提溴性能的研究。

通过对不同工艺参数的探索，我们成功制备了具有优良性能的复合膜，并对其在电控提溴方面的应用进行了深入的研究和探讨。

本文首先对研究背景和意义进行了概述，然后详细描述了实验材料和方法，接着分析了实验结果并讨论了实验过程中所面临的挑战及对未来的展望。

一、引言层状双氢氧化物作为一种新型的功能材料，在催化、储能和分离等领域展现出独特的优势。

尤其是在电化学领域，LDH基复合膜因其在离子传输、电荷转移以及界面相互作用等方面表现出卓越性能，近年来受到广泛关注。

因此，探索其电控提溴性能不仅具有理论意义，更具有实际应用价值。

二、研究背景与意义在当今社会，随着环保意识的加强和对清洁能源的追求，对于高效、环保的提溴技术需求日益增长。

传统的提溴方法往往伴随着高能耗、高污染等问题。

因此，开发一种新型的、高效的、环保的提溴技术显得尤为重要。

而基于LDH的复合膜因其独特的层状结构和优异的电化学性能，在电控提溴方面具有巨大的应用潜力。

三、实验材料与方法本实验采用化学共沉淀法结合热处理工艺制备了LDH基复合膜。

首先，我们选择了合适的LDH材料和导电添加剂，然后通过控制溶液的pH值、浓度、温度等参数，制备出均匀的LDH前驱体溶液。

接着，通过真空抽滤和热处理工艺，得到LDH基复合膜。

最后，通过电化学测试方法，对复合膜的电控提溴性能进行了评估。

四、实验结果与分析1. 制备结果我们成功制备了LDH基复合膜，并通过SEM、TEM等手段对其形貌进行了表征。

结果显示，LDH片层之间排列紧密且均匀，形成了良好的层状结构。

同时，导电添加剂在膜中分布均匀，有利于提高膜的导电性能。

2. 电控提溴性能测试我们通过循环伏安法、恒电流电解等方法对LDH基复合膜的电控提溴性能进行了测试。

Ca-Al层状双氢氧化物的合成与应用研究牛飞兴;周庆;杨浩;谢伟【摘要】Ca-Al layered double-hydroxides ( Ca-Al-LDHs) , known as Ca-Al hydrotalcite-like compounds or hydrocalumite, has long been studied for their layered structure, thermal stability, ion interchangeability, acid-basebi-functioal features. Meanwhile, the derived CaO has matrix composit metal oxides after calcination possess such as abundant pore structure, strong alkali, etc. Therefore, Ca-Al-LDHs and derived oxides are widely applied as adsorbents, PVC stabilizer, solid base catalysts, controlled release formulation, etc. The difference structure between Ca-Al hydrotalcite or hydrocalumite, the preparation method and application in various fields were briefly discussed.%Ca-Al层状双氢氧化物( Ca-Al-LDHs)具有特殊的层状结构、热稳定性、离子交换性、酸碱双功能等特性，能够形成Ca-Al 类水滑石或水铝钙石结构，焙烧后衍生的CaO基复合金属氧化物具有丰富的孔结构、较强的碱性等性质。