Слоистые двойные гидроксиды сокр., СДГ ( англ. layered double hydroxides , сокр., LDH) — класс неорганических соединений , состоящих из положительно заряженных слоёв, образованных ионами разновалентных металлов и гидроксид-ионами, разделенных подвижными анионами и молекулами воды в межслоевом пространстве.

Описание

Состав наиболее распространенных СДГ обычно выражают общей формулой

[M ²⁺ _1-x M ³⁺ _x (OH) ₂ ] ^q+ (A ^n- ) _q/n yH ₂ O

где z=2; M ²⁺ =Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , Mn ²⁺ , Fe ²⁺ , Co ²⁺ , Ni ²⁺ , Cu ²⁺

или Zn ²⁺ ,

а Al ³⁺ , Fe ³⁺ , q=x ;

при Z=1; M ⁺ =Li ⁺ и M ³⁺ =Al ³⁺ , q=2x-1 .

Количество гидроксидов фиксировано и определяется катионным составом СДГ, в то время как анионы в межслоевом пространстве могут сравнительно легко замещаться. Варьируя состав катионного слоя, можно менять его заряд и, соответственно, расстояние между слоями и количество анионов в межслоевом пространстве. Введение в межслоевое пространство биполярных анионов (например, поверхностно-активных веществ ) позволяет при изменении полярности среды расщеплять частицы СДГ на отдельные фрагменты, вплоть до единичных слоев. Данный процесс является обратимым, однако дальний порядок в подобной структуре полностью восстановить невозможно. Слоистые двойные гидроксиды представляют значительный интерес с точки зрения нанотехнологических применений. Они могут быть использованы как двумерные нанореакторы , как двумерные модельные системы для изучения процессов переноса энергии, как системы контролируемого высвобождения лекарственных средств и т. д.

Кристаллографическое описание

Обычно СДГ описываются пространственной группой R-3m. Слои СДГ могут упаковываться различными путями (политипами), наиболее встречаемыми полтипами являются трехслойные политипы 3R ₁ и 3R ₂ . Первый обозначает призматическое расположение октаэдрических слоев друг относительно друга, второй - октаэдрическое .

Примечания

Источники

• Wiliams G.R. and O'Hare D. Towards understanding, control and application of layered double hydroxide chemistry // J. Mater. Chem., 2006 - vol. 16 - pp. 3065-3074
• Evans D.G. and Duan Xue Preparation of layered double hydroxides and their applications as additives in polymers, as precursors to magnetic materials and in biology and medicine // Chem. Comm., 2006 - pp. 485-497

Ссылки

• При написании этой статьи использовался материал из издания « Словарь нанотехнологических терминов » (2009—…), доступного по лицензии Creative Commons .