[发明专利]一种层状双金属氢氧化物的制备方法及其制备的产品

说明书

本发明实施例提供了一种层状双金属氢氧化物的制备方法及其制备的产品，其中，该层状双金属氢氧化物的制备方法包括：将三价金属氢氧化物和二价金属盐与pH值在9‑10之间的缓冲溶液混合，得到反应混合物；将所得的反应混合物在100‑300℃的温度下反应10小时以上，反应结束后，分离、洗涤，得到层状双金属氢氧化物。本发明以三价金属氢氧化物为前驱体，在弱碱性缓冲溶液中制备层状双金属氢氧化物，所得到的层状双金属氢氧化物能够保持前驱体三价金属氢氧化物的基本形貌，且边缘整齐，排列规整。这种微观结构的改进扩大了其在催化、药物传输领域的应用。并且，本方法工艺流程较为简单，适合层状双金属氢氧化物的大规模生产。

技术领域

本发明涉及功能材料制备技术领域，特别是涉及一种层状双金属氢氧化物的制备方法及其制备的产品。

背景技术

层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)，是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的层状化合物。由于其独特的结构特点，LDH的层间阴离子具有可交换性，可以与各种无机阴离子、有机阴离子、杂多酸离子等进行交换。利用LDH的这一性质可以制备不同阴离子插层的LDH，从而得到具有不同功能的新材料。并且通过调节LDH层板上M^Ⅱ(二价金属离子)与M^Ⅲ(三价金属离子)的比例，可以调节层板上电荷密度，进而控制层间客体阴离子的数量。LDH经焙烧后所得的复合金属氧化物具有更大的比表面积、更强的碱性，并且还具有“记忆效应”，在重新吸收各种阴离子后或者置于空气中可恢复原来的层状结构。由于LDH独特的特性，使其在磁学、光学、药物传输、生物传感器、催化和吸附等方面的应用研究一直以来受到广泛关注。

LDH的传统制备方法主要有共沉淀法、均匀沉淀法、水热法、离子交换法、焙烧重构法等。这些方法制得的LDH尽管具有较高的结晶度和较大的晶粒尺寸，但是排列较为杂乱无章，限制了其在催化、药物传输领域的应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种层状双金属氢氧化物的制备方法及其制备的产品，以实现所制备出排列更为规整的层状双金属氢氧化物。具体技术方案如下：

本发明首先提供了一种层状双金属氢氧化物的制备方法，包括：

将三价金属氢氧化物和二价金属盐与pH值在9-10之间的缓冲溶液混合，得到反应混合物；

将所得的反应混合物在100-300℃的温度下反应10小时以上，反应结束后，分离、洗涤，得到层状双金属氢氧化物。

其中，所述三价金属氢氧化物选自Al(OH)₃、Cr(OH)₃、Fe(OH)₃、V(OH)₃、Co(OH)₃、La(OH)₃及Ti(OH)₃中的至少一种，优选为一种或两种，更优选为一种。

其中，所述二价金属盐选自Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐或氯化物中的至少一种，优选为一种或两种，更优选为一种。

其中，缓冲溶液选自NH₃·H₂O-NH₄Cl缓冲溶液、NaHCO₃-Na₂CO₃缓冲溶液、Na₂B₄O₇-HCl缓冲溶液、甘氨酸-氢氧化钠缓冲液中的至少一种。

其中，在将反应混合物升温反应之前，还向其中加入强碱，所述强碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。