本发明提供了一种纳米尺寸层状复合氢氧化物及其分步沉淀制备方法，其制备是采用金属的可溶性盐和碱为原料，通过分步沉淀反应使构成LDH层板的金属离子分别沉淀，并在第二步沉淀过程中生成LDH。由于第一步沉淀反应制备的氢氧化物活性高，第二步沉淀时LDH能够快速成核并生长，使得到的LDH片的厚度较薄,其层板厚度为5~15nm、长度为50~150nm，且BET比表面积为140-280m2/g，远大于普通LDH的比表面积。该方法克服了共沉淀法制备LDH时存在比表面积小的缺点。本发明所采用的制备方法简便，无需高温高压，不要求特殊设备，原料来源丰富，成本低廉。该层状复合氢氧化物可广泛应用于吸附分离、催化、高分子材料等领域。
1.一种制备纳米尺寸层状复合氢氧化物的方法，具体制备步骤如下：
A：配制一种浓度为0.05～1.5mol/L可溶性金属盐的水溶液；
所述的可溶性金属盐为LiCl、MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CaCl2、FeCl2、BeCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、CrCl3、GaCl3、NiCl3、VCl3、LiNO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Ca(NO3)2、Fe(NO3)2、Be(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3、Cr(NO3)3、Ga(NO3)3、Ni(NO3)3、V(NO3)3、Zr(NO3)4、Li2SO4、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3、Ti2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、Ga2(SO4)3、Ni2(SO4)3、V2(SO4)3、Sn(SO4)2、Ti(SO4)2、Zr(SO4)2中的一种；
B：配制摩尔浓度为0.05～5mol/L的碱性溶液，且碱性溶液中碱的摩尔量为步骤A中所加金属离子摩尔量的0.9n～1.1n倍，n为金属离子的价态；将该碱性溶液与步骤A配制的盐溶液混合生成氢氧化物沉淀，将沉淀静置陈化10～60min，简称B浆液；所述的碱为NaOH、KOH和氨水中的一种；
C：根据所要制备的目标LDH，选取与步骤A中的金属离子共同构成LDH层板所需的金属的可溶性盐，加入到B浆液中，使其溶解并混合均匀，得到含两种及以上且符合构成LDH层板的金属离子混合液，简称C浆液，且使其中一价、二价金属元素摩尔量之和与三价、四价金属元素摩尔量之和的比值为0.5～6：1；
所述的可溶性金属盐为LiCl、MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CaCl2、FeCl2、BeCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、TiCl3、FeCl3、CrCl3、GaCl3、NiCl3、VCl3、SnCl4、TiCl4、ZrCl4、LiNO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Ca(NO3)2、Fe(NO3)2、Be(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Ti(NO3)3、Fe(NO3)3、Cr(NO3)3、Ga(NO3)3、Ni(NO3)3、V(NO3)3、Sn(NO3)4、Ti(NO3)4、Zr(NO3)4、Li2SO4、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3、Ti2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、Ga2(SO4)3、Ni2(SO4)3、V2(SO4)3、Sn(SO4)2、Ti(SO4)2、Zr(SO4)2中的一种或多种；
D：配制摩尔浓度为0.05～2.5mol/L的碱性溶液，简称D溶液，该碱性溶液是碱与钠盐n-
NanA 的混合溶液，碱性溶液中碱的摩尔量为C浆液中所加金属离子摩尔量的1～12倍，且n-A 与C浆液中三价和四价金属元素摩尔量之和的比值为1～6；
所述的碱为NaOH、KOH、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、六次甲基四胺、尿素中的一种或多种；
n- - - - - - 2- 2- 2- 2- 2-
所述的钠盐中A 为Cl、Br、ClO4、NO3、ClO3、CO3 、SO4 、SO3 、S2O3 、CrO4 无机阴离子或乙二酸根、丙二酸根、对苯二甲酸根、十二烷基磺酸根有机阴离子中的任意一种；
E：在氮气保护、60～110℃和搅拌条件下，将D溶液加入到C浆液中，使C浆液中的金属盐沉淀，并与步骤B制备的氢氧化物沉淀反应生成LDH，滴加完毕后在60～140℃下继续反应1～24小时，冷却至室温，将沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到大比表面LDH；
步骤E中D溶液的加入速度根据D溶液的pH值确定，当其pH值小于11时，可将D溶液直接一次性加入；当D溶液的pH值大于11时，则D溶液的加入速度应使C浆液的pH值控制在不大于10，以避免强碱使C浆液中的金属氢氧化物过快溶解；一般D溶液在4～16小时内滴加完毕；如果制备的是碳酸根型LDH则无需氮气保护；
步骤E得到的大比表面LDH，其化学通式为：MxM 1-y-0.5x-2zM yM z(OH)2(A )y/n·mH2O，其中0≤x≤0.4，0≤y≤0.7，0≤z≤0.5，0≤y+0.5x+2z≤1，y、z不能同时为0，m为层+ + 2+ 2+ 2+ 2+
间结晶水分子数，0.4≤m≤1；M 为一价金属离子Li，M 为二价金属离子Mg 、Zn 、Ni 、
2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+
Co 、Ca 、Fe 、Be 、Cu 中的任意一种或多种，M 为三价金属离子Al 、Co 、Ti 、Fe 、Cr 、
Ga 、Ni 、V 中的任意一种或多种，M 为四价金属离子Sn 、Ti 、Zr 中的任意一种；A 为- - - - - 2- 2- 2- 2- 2-Cl、Br、ClO4、NO3、ClO3、CO3 、SO4 、SO3 、S2O3 、CrO4 无机阴离子或乙二酸根、丙二酸根、对苯二甲酸根、十二烷基磺酸根有机阴离子中的任意一种；该LDH层板厚度为5～15nm、长2
度为50～150nm，比表面积为140～280m/g。
2.根据权利要求1所述的纳米尺寸层状复合氢氧化物的制备方法，其特征是：
步骤A所述的可溶性金属盐为MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3中的一种；
步骤C所述的可溶性金属盐为MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、LiNO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3、Ti(SO4)2中的一种或多种；
步骤D所述的碱为NaOH、氨水、六次甲基四胺、尿素中的一种，所述的A 为CO3 或NO3。
3.根据权利要求1所述的纳米尺寸层状复合氢氧化物的制备方法，其特征是：
步骤A所述的可溶性金属盐为MgCl2、NiCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、Mg(NO3)2、Ni(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3中的一种；
步骤C所述的可溶性金属盐为为MgCl2、NiCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、Mg(NO3)2、Ni(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3中的一种或多种。
一种纳米尺寸层状复合氢氧化物及其分步沉淀制备方法
[0001] 所属领域
[0002] 本发明涉及无机非金属功能材料及其制备领域，具体涉及一种纳米层状复合氢氧化物及其制备方法。
背景技术
[0003] 层状复合氢氧化物(Layered Double Hydroxides，简称LDH)是一类阴离子型层状2+ 3+ x+ n- 2+ 3+
粘土，其化学式为[M 1-xM x(OH)2] (A x/n).mH2O，其中M 、M 分别代表二价和三价金属阳离n-
子，x代表金属元素的含量的变化，A 代表层间阴离子。LDH具有独特的二维层状结构和层间阴离子的可交换性，近年来受到人们的广泛关注。LDH独特的性质使其广泛应用于催化、吸附、离子交换和高分子添加剂（阻燃剂、热稳定剂等功能助剂）等领域。
[0004] 材料的比表面积对其应用性能具有重要的影响，通常比表面积越大其应用性能越好。LDH通常为片状结构，比表面积较小，其布朗诺尔-埃米特-泰勒
2
(Brunauer-Emmett-Teller，简称BET)比表面积约为20-80m/g，极大地限制了它的应用。传统制备方法，如单滴法、双滴法、成核/晶化隔离法、均匀沉淀法、水热法等通常仅能获得厚度约为20～100nm的六边形或不规则片状LDH微晶，并且存在严重的团聚现象，BET比表面积较小。文献Zhou Jiabin,Yan Siliang,Yu Jiaguo,Shu Zhan,Journal of Hazardous materials,2011,192(3),1114-1121采用均匀沉淀法制备得到了BET比表面积约为
2
64.9m/g LDH。文献Wang Qiang,Wu Zhihuai,Tay Hui Huang,Chen Luwei,Liu Yan Chang Jie,Zhong Ziyi,Luo Jizhong,Borgna Armando,Catalysis Today,2011,164(1),198-203
2
采用共沉淀法制备了BET比表面积达114m/g的LDH。文献Zhao Yun,Li Feng,Zhang
Rui,Evans,David G.,Duan Xue,Chemistry of Materials,2002,14,4286采用成核/晶化
2
隔离法制备了粒径较小，厚度约为20纳米的LDH，BET比表面积约为80m/g。由于这些方法
2
制备的LDH片的厚度通常大于20nm，长度大于150nm，其BET比表面积通常小于120m/g，使其应用性能受到了极大的限制。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种纳米层状复合氢氧化物及其制备方法，该层状复合氢氧化物具有尺寸处于纳米量级、比表面大的特点，可用于吸附分离、催化、高分子材料等领域。
[0006] 本方法以构成LDH的可溶性盐和碱为原料，使可溶性盐分步沉淀，在第二步沉淀反应过程中同时生成LDH，制备出厚度约为5～15nm、长度约为50～150nm、比表面积为2
140～280m/g的层状复合氢氧化物。
[0007] 本发明提供的层状复合氢氧化物，其化学通式为：
[0008] M+xM2+1-y-0.5x-2zM3+yM4+z(OH)2(An-)y/n·mH2O， （1）
[0009] 其中0≤x≤0.4，0≤y≤0.7，0≤z≤0.5，0≤y+0.5x+2z≤1，y、z不能同时+ + 2+ 2+为0，m为层间结晶水分子数，0.4≤m≤1；M 为一价金属离子Li，M 为二价金属离子Mg 、
2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+
Zn 、Ni 、Co 、Ca 、Fe 、Mn 、Cd 、Pd 、Pt 、Be 、Cu 中的任意一种或多种，优选Mg 、Zn 、
2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 3+
Ni 、Co 、Fe 、Cu 中的一种或多种，更优选为Mg 、Zn 、Ni 、Co 中的一种或多种；M 为
3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+
三价金属离子Al 、Co 、Ti 、Fe 、Cr 、Ga 、Ni 、V 、Mn 、Rh 、Ir 、Ru 、La 、Sc 、In
3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+
中的任意一种或多种，优选Al 、Co 、Fe 、Cr 、Ni 中的一种或多种，更优选为Al 、Co 、
3+ 4+ 4+ 4+ 4+ n- - - -
Fe 中一种或多种；M 为四价金属离子Sn 、Ti 、Zr 中的任意一种；A 为Cl、Br、ClO4、- - 2- 2- 2- 2- 2-
NO3、ClO3、CO3 、SO4 、SO3 、S2O3 、CrO4 等无机阴离子或乙二酸根、丙二酸根、对苯二甲酸
2- -
根、十二烷基磺酸根等有机阴离子中的任意一种，优选CO3 或NO3。
[0010] 该纳米层状复合氢氧化物的厚度约为5～15nm、长度约为50～150nm，比表面积2 2
为140～280m/g，而普通的LDH平均比表面积约80m/g，比普通LDH的比表面积要大80%以上。可用于吸附分离、催化、高分子材料等领域。
[0011] 本发明提供的大比表面纳米LDH的具体制备步骤如下：
[0012] A：配制一种浓度为0.05～1.5mol/L可溶性金属盐的水溶液。所述的可溶性金属盐为LiCl、MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CaCl2、FeCl2、BeCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、CrCl3、GaCl3、NiCl3、VCl3、LiNO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Ca(NO3)2、Fe(NO3)2、Be(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3、Cr(NO3)3、Ga(NO3)3、Ni(NO3)3、V(NO3)3、Zr(NO3)4、Li2SO4、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3、Ti2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、Ga2(SO4)3、Ni2(SO4)3、V2(SO4)3、Sn(SO4)2、Ti(SO4)2、Zr(SO4)2中的一种。较好的为MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3中的一种。更好的为MgCl2、NiCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、Mg(NO3)2、Ni(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3中的一种。
[0013] B：配制摩尔浓度为0.05～5mol/L的碱性溶液，碱性溶液中碱的摩尔量为步骤A中所加金属离子摩尔量的0.9n～1.1n倍，n为金属离子的价态。所述的碱为NaOH、KOH和氨水中的一种。将该碱溶液与步骤A配制的盐溶液混合生成氢氧化物沉淀，将沉淀静置陈化10～60min，简称B浆液。
[0014] C：根据所要制备的目标LDH，选取与步骤A中的金属离子共同构成LDH层板所需的金属的可溶性盐，加入到B浆液中，使其溶解并混合均匀，得到含两种及以上且符合构成LDH层板的金属离子混合液，简称C浆液，且使其中一价、二价金属元素摩尔量之和与三价、四价金属元素摩尔量之和的比值为0.5～6：1。
[0015] 所述的可溶性金属盐为LiCl、MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CaCl2、FeCl2、BeCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、TiCl3、FeCl3、CrCl3、GaCl3、NiCl3、VCl3、SnCl4、TiCl4、ZrCl4、LiNO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Ca(NO3)2、Fe(NO3)2、Be(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Ti(NO3)3、Fe(NO3)3、Cr(NO3)3、Ga(NO3)3、Ni(NO3)3、V(NO3)3、Sn(NO3)4、Ti(NO3)4、Zr(NO3)4、Li2SO4、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3、Ti2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、Ga2(SO4)3、Ni2(SO4)3、V2(SO4)3、Sn(SO4)2、Ti(SO4)2、Zr(SO4)2中的一种或多种。较好的为MgCl2、ZnCl2、NiCl2、CuCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、LiNO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4、FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3、Co2(SO4)3、Ti(SO4)2中的一种或多种。更好的为MgCl2、NiCl2、AlCl3、CoCl3、FeCl3、Mg(NO3)2、Ni(NO3)2、Al(NO3)3、Co(NO3)3、Fe(NO3)3中的一种或多种。
[0016] D：配制摩尔浓度为0.05～2.5mol/L的碱性溶液，简称D溶液，该碱性溶液是碱与n-钠盐NanA 的混合溶液，碱性溶液中碱的摩尔量为C浆液中所加金属离子摩尔量的1～12n-
倍，且A 与C浆液中三价和四价金属元素摩尔量之和的比值为1～6。
[0017] 所述的碱为NaOH、KOH、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、六次甲基四胺、尿素中的一种或多n- - - -种，较好的为NaOH、氨水、六次甲基四胺、尿素中的一种；所述的钠盐中A 为Cl、Br、ClO4、- - 2- 2- 2- 2- 2-
NO3、ClO3、CO3 、SO4 、SO3 、S2O3 、CrO4 等无机阴离子或乙二酸根、丙二酸根、对苯二甲酸
2- -
根、十二烷基磺酸根等有机阴离子中的任意一种，优选CO3 或NO3。
[0018] E：在氮气保护、60～110℃和搅拌条件下，将D溶液加入到C浆液中，使C浆液中的金属盐沉淀，并与步骤B制备的氢氧化物沉淀反应生成LDH，然后在60～140℃下继续反应1～24小时，冷却至室温，将沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到大比表面LDH。
[0019] 其中D溶液的加入速度根据D溶液的pH值确定，当其pH值小于11时，可将D溶液直接一次性加入；当D溶液的pH值大于11时，则D溶液的滴加速度应使C浆液的pH值控制在不大于10，以避免强碱使C浆液中的金属氢氧化物过快溶解，D溶液在4～16小时内滴加完毕。
[0020] 步骤E中如果制备的是碳酸根型LDH则无需氮气保护。
[0021] 本发明采用可溶性盐和碱为原料，通过分步沉淀反应使构成LDH层板的金属离子分别沉淀，并在第二步沉淀过程中生成LDH。由于第一步沉淀反应制备的氢氧化物活性高，第二步沉淀时LDH能够快速成核并生长，使LDH片的厚度较薄、长度小于150nm。该方法克服了共沉淀法制备LDH时存在比表面积小的缺点。
[0022] 附图为实施例1制备的LDH的X射线衍射图、红外谱图和扫描电镜图。X射线衍射图表明所制备的样品具有LDH典型的特征衍射峰；红外谱图表明LDH层间阴离子为碳酸根；扫描电镜图显示所制备的LDH呈片状结构,LDH片的厚度约为5～15nm、长度约为50～150nm。
[0023] 本发明的优点：本发明的制备方法简单、方便，无需高温高压，不要求特殊设备，原料来源丰富，成本低廉。本发明通过分步沉淀的方法使构成LDH层板的金属离子分别沉淀，反应过程中生成的LDH层板厚度约为5～15nm、长度约为50～150nm，其BET比表面积大2
于140m/g，可广泛应用于吸附分离、催化、高分子材料等领域。
附图说明:
[0024] 图1为实施例1制备的层状复合氢氧化物的X射线衍射图。
[0025] 图2为实施例1制备的层状复合氢氧化物的红外谱图。
[0026] 图3为实施例1制备的层状复合氢氧化物的扫描电镜图。具体实施方式：
[0027] 下面以实施例的方式对本发明进行进一步说明，但不构成对本发明保护范围的限制。
[0028] 实施例1：
[0029] 步骤A：称取18.75g Al(NO3)3.9H2O加入到100.25g去离子水中，配置成浓度约为0.5mol/L溶液。
[0030] 步骤B：称取6gNaOH加入到75g去离子水中配制成碱溶液，在搅拌条件下将该碱溶液与步骤A制备的Al(NO3)3溶液混合生成氢氧化铝沉淀，然后静置陈化10分钟。
[0031] 步骤C：称取1.92g Mg(NO3)2.6H2O加入到10g步骤B制备的氢氧化铝沉淀浆液中，混合均匀，使Mg(NO3)2.6H2O完全溶解。
[0032] 步骤D：称取2.4g尿素和0.54g Na2CO3加入到40ml去离子水中配制成碱溶液。
[0033] 步骤E：在80℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液直接加入到步骤C制备的混合物中，然后在100℃下继续搅拌反应24小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品的2
化学组成式为：Mg0.75Al0.25(OH)2(CO3)0.125·0.68H2O，BET分析表明其比表面积为230m/g。
[0034] 实施例2：
[0035] 步骤A、B同实施例1。
[0036] 步骤C：称取2.56g Mg(NO3)2.6H2O加入到10g步骤B制备的氢氧化铝沉淀浆液中，混合均匀，使Mg(NO3)2.6H2O完全溶解。
[0037] 步骤D：称取3.3g尿素和0.54g Na2CO3加入到40ml去离子水中配制成碱溶液。
[0038] 步骤E：在90℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液直接加入到步骤C制备的混合物中，然后在100℃下继续搅拌反应20小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品的2
化学组成式为：Mg0.8Al0.2(OH)2(CO3)0.1·0.63H2O，BET分析表明其比表面积为177m/g。
[0039] 实施例3：
[0040] 步骤A、B同实施例1。
[0041] 步骤C：称取0.641g Mg(NO3)2.6H2O和0.727g Ni(NO3)2.6H2O加入到10g步骤B制备的氢氧化铝沉淀浆液中，混合均匀，使Mg(NO3)2.6H2O和Ni(NO3)2.6H2O完全溶解。
[0042] 步骤D：称取1.6g尿素和0.2g Na2CO3加入到40ml去离子水中配制成碱溶液。
[0043] 步骤E：在95℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液直接加入到步骤C制备的混合物中，然后在100℃下继续搅拌反应10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品的2
化学组成式为：Mg0.33Ni0.33Al0.33(OH)2(CO3)0.165·0.63H2O，BET分析表明其比表面积为193m/g。
[0044] 实施例4：
[0045] 步骤A、B、C同实施例1。
[0046] 步骤D：称取0.6g NaOH和0.54g Na2CO3加入到40ml去离子水中配制成碱溶液。
[0047] 步骤E：在90℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液在6小时内逐滴滴加到步骤C制备的混合物中，然后在100℃下继续反应10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心洗涤至pH值小于8，样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品2
的化学组成式为：Mg0.75Al0.25(OH)2(CO3)0.125·0.61H2O，BET分析表明其比表面积为180.7m/g。
[0048] 实施例5：
[0049] 步骤A、B同实施例1。
[0050] 步骤C：称取0.6895g LiNO3加入到26.7g步骤B制备的氢氧化铝沉淀浆液中，混合均匀，使LiNO3完全溶解。
[0051] 步骤D：称取0.4g NaOH和1g NaNO3加入到40ml去离子水中配制成碱溶液。
[0052] 步骤E：在氮气气氛、95℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液在8小时内逐滴滴加到步骤C制备的混合物中，然后在100℃下继续搅拌反应10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品的化学组成式为：Li0.34Al0.66(OH)2(NO3)0.34·0.55H2O，BET分析表明其比
2
表面积为174m/g。
[0053] 实施例6：
[0054] 步骤A：称取25.64g Mg(NO3)2.6H2O加入到174.36g去离子水中，配置成浓度约为0.5mol/L溶液。
[0055] 步骤B：称取8g NaOH加入到92g去离子水中配制成碱溶液，在搅拌条件下将该碱溶液与步骤A制备的Mg(NO3)2溶液混合生成氢氧化镁沉淀，然后静置陈化20分钟。
[0056] 步骤C：称取2.01g Ti(SO4)2·9H2O加入到30g步骤B制备的氢氧化镁沉淀浆液中，混合均匀，使Ti(SO4)2·9H2O完全溶解。
[0057] 步骤D：称取3g尿素和1.06g Na2CO3加入到50ml去离子水中配制成碱溶液。
[0058] 步骤E：在60℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液直接加入到步骤C制备的混合物中，然后在80℃下继续搅拌反应24小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品的2
化学组成式为：Mg0.66Ti0.34(OH)2(CO3)0.34·0.68H2O，BET分析表明其比表面积为167m/g。
[0059] 实施例7：
[0060] 步骤A、B同实施例6。
[0061] 步骤C：称取1.488g Zn(NO3)2.6H2O和1.876g Al(NO3)3.9H2O加入到15g步骤B制备的氢氧化镁沉淀浆液中，混合均匀，使Zn(NO3)2.6H2O和Al(NO3)3.9H2O完全溶解。
[0062] 步骤D：称取4.2g尿素和0.4g Na2CO3加入到60ml去离子水中配制成碱溶液。
[0063] 步骤E：在85℃和搅拌下，将步骤D制备的碱溶液直接加入到步骤C制备的混合物中，然后在100℃下继续搅拌反应12小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥12小时即得LDH产品。元素分析表明产品的2
化学组成式为：Mg0.33Zn0.33Al0.33(OH)2(CO3)0.165·0.66H2O，BET分析表明其比表面积为196m/g。
