层状双铝合金氢硫化物(LDH)的化学反应体现形式(本文分享)

层状双金属氢氧化物（英文缩写为LDH，又称水滑石类化合物）是少数阴离子型插层结构材料之一，具有层间阴离子可交换、层板金属可变价、层状结构稳定等特点。LDH是一种二维层状材料，基本结构式为[M_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂]^x+[A^n-]_x/n·zH₂O，M²⁺和M³⁺为二价和三价金属阳离子，两者与OH^-共同构成了LDH的阳离子层或主体层，层间为阴离子。图1为CO₃^2-插层的LDH的理论结构。LDH主体层的M²⁺和M³⁺的种类和比例、层间阴离子和层间距都可以调控。这些性质为LDH在超级电容器中的应用赋予了多变性。LDH属于赝电容型电极材料，在碱性体系下与OH^-的交互作用下，LDH中的过渡金属元素通过氧化还原反应得失电子，从而实现充放电过程。LDH的电化学性能主要受比活性原子暴露率、导电性、电化学活性影响。使用不同的化学修饰方法可有针对性提升LDH某一方面的特定性质，从而提升LDH的电化学性能。

图1 CO₃^2-插层的LDH的理论体系空间结构

层状双金属氢氧化物(LDH)的化学修饰方法介绍：

酚类化合物监测是LDH中基本的的药剂学表达方法步骤，进行监测酚类化合物，是可以监测LDH的形貌、晶型、比外壁积等微纳特点，因此提高活力性分子的曝光率，提高LDH的电药剂学的性能。下图是2（a-f）或（m-o）提示，上下调整LDH中双五金营养原素的的分配比例，是可以监测LDH的形貌。在CoV LDH中，将Co/V的的分配比例由1:0新增到0:1，LDH的形貌由奈米线慢慢的改善为奈米片。下图是2（g-l），在单缓冲间五金营养原素，新增缓冲间五金营养原素的类别，取到的原料奈米片的形貌特点慢慢的凸显，晶相慢慢由非LDH相转型为LDH相。

图2. （a-f）不同Co/V比例的CoV LDH的SEM图，（g-l）NiCoMn-OH (NiCoMn LDH)、NiCo-OH、NiMn-OH、CoMn-OH、Ni-OH、Co-OH的SEM图，（m-o）不同Co/Ga摩尔比的CoGa LDH的SEM图。

LDH层间的阴离子是可以调控的，不同阴离子插层LDH，层间距会有不同。增加LDH的层间距，有助于增大LDH层板上的活性原子与OH^-的接触，从而可增大电化学性能。如图3a所示，使用SO₄^2-插层的MnCo-LDH，层行距符合了1.08 nm，NO₃^-插层的MnCo LDH的层间距为0.76 nm，Cl^-插层的LDH，层间距为0.78 nm。SO₄^2-插层的MnCo-LDH电化学性能好，NO₃^-插层的MnCo LDH电化学性能差。如图3c所示，使用表面活性剂SDBS插层NiCo LDH，层间距可从0.72 nm增加到1.53 nm。接近于可剥离的层间距。

图3. （a）SO₄^2-、NO₃^-和Cl^-插层MnCo-LDH后的层间距及其面电容，（b）葡萄糖插层NiMn LDH的层间距，NiMn-G LDH@NiCo₂S₄@CFC的SEM图（NiMn-G LDH：葡萄糖插层的NiMn LDH；CFC：碳纤维布），NiMn-G LDH@NiCo₂S₄@CFC、NiMn-G LDH @CFC和NiCo₂S₄@CFC的倍率性能，（c）表面活性剂SDBS插层NiCo LDH前后的层间距，NiCo-SDBS-LDH和NiCo-LDH/β-Ni(OH)₂的循环稳定性。

按照剥落扩增LDH的比接触面积，因而大增与OH^-突发电化工不起作用的活性酶类位点，可促进LDH的电化工特性。如5下图，应用DMF取得成功剥落Ni-Al LDH，进而将其与剥落后的单面GO对其进行超晶格制造，进而应用重置系统剂重置系统，收获了Ni-Al LDH/rGO黏结板材，促进了电化工特性。如4b下图，应用甲酰胺/H₂O相溶稀硫酸非常成功剥离技术了δ-MnO₂和Ni-Mn LDH，并使用一层层拼装，赢得了Ni-Mn LDH/MnO₂复合型文件。

图4. 剥离、重构制备的（a）Ni-Al LDH/rGO, (b) NiCo2O4/rGO和（c）Ni-Mn LDH/MnO₂

LDH的底层逻辑是氢空气脱色反应物，导电性差有，借助晶相形成将氢空气脱色反应物导出为空气脱色反应物、混炼橡胶物、电镀锌物、氮化物等可**增加LDH的导电性，若想加强建材的电电物理分析效能。另外，将LDH导出为混炼橡胶物对导电性的加强很明显。长为5a-c下图，借助混炼橡胶NiV- LDH制得NiV-Snm片，增加了导电性，挺高了电电物理分析效能。长为5d-f，在石墨稀上制得了NiCo-LDH，借助混炼橡胶导出为NiCo₂S₄，化学上的能力**增长。如图是6i-r如图，在使用MOF做前轮驱动体，按照水热分离纯化NiCo LDH，随后按照那部分塑炼达到NiCo‐LDH/Co₉S₈混合物料，屏幕上显示了适合的电分析化学安全性能。

图5. NiV-LDH和NiV-S电极的（a）制备示意图、（b）倍率性能和（c）循环稳定性；（d）H-3DRG@NiCo-LDH和H-3DRG@NiCo₂S₄（H-3DRG：边缘丰富的杂原子掺杂的3D石墨烯膜）的制备示意图，（e）H-3DRG@NiCo-LDH和（f）H-3DRG@NiCo₂S₄的SEM图；（g）CoNi合金和CoNi合金@CoNi硫化物的制备示意图，（h）CoNi-LDH、CoNi-R和CoNi-R-S的XRD图，（i）CoNi-LDH和（j）CoNi-S的SEM图，（k）CoNi-S和CoNi-O的态密度分布图；（l）中空的C/LDH/S复合材料的制备示意图，（m）ZIF-67-C、（n）C/LDH和（o）C/LDH/S的SEM图，（p）ZIF-67-C、（q）C/LDH和（r）C/LDH/S的TEM图。