水滑石之所以能夠被廣泛地應(yīng)用于催化領(lǐng)域，是因?yàn)樗刑厥獾慕Y(jié)構(gòu)賦予其許多特性：

  1.特殊的層狀結(jié)構(gòu)。嚴(yán)重不對(duì)稱的晶體場(chǎng)，陽(yáng)離子在層板上的晶格中，陰離子不在晶格中，而在晶格外的層間。

  2.酸性。HTLcs的酸性不僅與層板上金屬離子的酸性有關(guān)，而且還與層間陰離子有關(guān)。

  3.堿性。LDHs的層板由鎂八面體和鋁氧八面體組成。所以，水滑石具有較強(qiáng)的堿性。在空氣中低于200℃時(shí)，僅失去層間水分，對(duì)其結(jié)構(gòu)無(wú)影響，當(dāng)加熱到250－450℃時(shí)，失去更多的水分，同時(shí)有CO2生成，加熱到450－500℃時(shí)，CO32－消失，完全轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2，生成雙金屬?gòu)?fù)合氧化物（LDO）。不同的LDHs的堿性強(qiáng)弱與組成中二價(jià)金屬氫氧化物的堿性強(qiáng)弱基本一致，但由于它一般具有很小的比表面積(約5—20m2/g)，表觀堿性較小，其較強(qiáng)的堿性往往在其煅燒產(chǎn)物L(fēng)DO中表現(xiàn)出來(lái)。LDO一般具有較高的比表面積(約200—300m2/g)、三種強(qiáng)度不同的堿中心和不同的酸中心，其結(jié)構(gòu)中間中心充分暴露，使其具有比LDH更強(qiáng)的堿性。

  4.熱穩(wěn)定性。HTLcs經(jīng)焙燒所得的復(fù)合金屬氧化物仍是一類重要的催化劑和載體。以水滑石為例，其熱分解過(guò)程包括脫結(jié)晶水、層板羥基縮水并脫除CO2和新相生成等步驟。在低于220℃時(shí)，僅失去結(jié)晶水，而其層狀結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞；當(dāng)加熱到250～450℃時(shí)，層板羥基縮水并脫除CO2；在450—550℃區(qū)間，可形成比較穩(wěn)定的雙金屬氧化物，組成是Mg3A1O4(OH)，簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)DO。適用效果較好的是有機(jī)錫類穩(wěn)定劑，它們和PVC的相容性較好，但是價(jià)格昂貴，且也存在毒性和初期著色性差等問(wèn)題。LDO在一定的濕度(或水)和CO2 (或碳酸鹽)條件下，可以，恢復(fù)形成LDH，即所謂的“記憶功能”。LDO一般具有較高的比表面積(約200～300m2／g)、三種強(qiáng)度不同的堿性中心和不同的酸性中心，其結(jié)構(gòu)中堿中心充分暴露，使其具有比LDH更強(qiáng)的堿性。當(dāng)加熱溫度超過(guò)600℃時(shí)，尖晶石MgAl2O4和MgO形成，金屬氧化物的混合物開(kāi)始燒結(jié)，從而使表面積大大降低，孔體積減小，堿性減弱。

       改性熱穩(wěn)定劑供應(yīng)是一種天然的礦物，其組成通式為[Mg2 1-xAl3 x(OH-)2An-x/n·mH2O]，其中An-代表層間可交換的陰離子，典型的化學(xué)組成是Mg6Al2(OH)16C03·4H2O，它的結(jié)構(gòu)非常類似于水鎂石Mg(OH)2。改性熱穩(wěn)定劑供應(yīng)基本構(gòu)造單元是鎂氧八面體，八面體的中央是Mg2 ，6個(gè)頂角是OH-。相鄰八面體間靠共用邊相互聯(lián)接形成二維延伸的配位八面體結(jié)構(gòu)，其單元晶層稱為水鎂石片。層間陰離子的可交換性LDHs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其層間陰離子可與各種陰離子，包括無(wú)機(jī)離子、有機(jī)離子、同種離子、雜多酸離子以及配位化合物的陰離子進(jìn)行交換。當(dāng)水鎂石片中的Mg2 被A13 同晶置換后,晶體結(jié)構(gòu)不變,形成鎂鋁氫氧化物八面體結(jié)構(gòu)層,稱為類水鎂石片,是水滑石的單元晶層。水滑石就是由這種類水鎂石片面一面重疊形成的。在類水鎂石片中，高價(jià)的A13 取代部分低價(jià)的Mg2 ，使類水鎂石片層帶上正電荷，這些正電荷被層間的陰離子CO32-平衡，使得這一結(jié)構(gòu)呈電中性，同時(shí)層間陰離子電荷分布還影響著層板酸堿性的變化；

離子交換和吸附方面的應(yīng)用

LDHs可以作為陰離子交換劑使用。LDHs的陰離子交換能力與其層間的陰離子種類有關(guān)，陰離子交換能力順序是CO32- > SO42->HPO42- > F -> Cl->B(OH)4 ->NO3- 。一般而言,焙燒溫度在500℃以內(nèi),結(jié)構(gòu)的恢復(fù)是可能的,以Mg-Al-LDHs為例,溫度在500℃內(nèi)的焙燒產(chǎn)物接觸到水以后其結(jié)構(gòu)可以部分恢復(fù)到具有有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的LDHs。高價(jià)陰離子易于交換進(jìn)入LDH層間，低價(jià)陰離子易于被交換出來(lái)。LDHs由于具有較大的內(nèi)表面積，容易接受客體分子，可被用來(lái)作為吸附劑。

目前，在印染、造紙、電鍍和核廢水處理等方面已有使用LDH、LDO作為離子交換劑或吸附劑的研究報(bào)道。如用LDH 通過(guò)離子交換法去除溶液中某些金屬離子的絡(luò)合陰離子，如Ni(CN)42- 、CrO42- 等；用Li和Al與直鏈酸構(gòu)成的LDH可以作為疏水性化合物的吸附劑；利用LDH的選擇性以及異構(gòu)體不同的插入能力來(lái)分離異構(gòu)體；LDH 、LDO作為一種具有很大潛力的酚類吸附劑，可以從廢水中吸附(TCP)、(TNP)等。LDHs的離子交換性能與陰離子交換樹(shù)脂相似，但其離子交換容量相對(duì)較大(如水滑石，3.33meq/g)、耐高溫(300℃)、耐輻射、不老化、密度大體積小，上述特點(diǎn)尤其適合于核動(dòng)力裝置上性廢水的處理。在電工行業(yè)中的應(yīng)用一般含鹵阻燃材料發(fā)生火災(zāi)釋放出大量煙霧和有毒、有腐蝕性氣體，對(duì)人員和精密儀器帶來(lái)極大損害，即二次災(zāi)難。

如在核廢水中性I-離子的處理可以用LDH。LDO對(duì)于金屬離子具有較強(qiáng)的吸附能力。嚴(yán)重不對(duì)稱的晶體場(chǎng)，陽(yáng)離子在層板上的晶格中，陰離子不在晶格中，而在晶格外的層間。如核廢水中的Co2 離子，可以使用LDO 處理，它不僅吸附Co陽(yáng)離子還同時(shí)吸附溶液中的陰離子，如SO42- 等，它可以在較高的溫度下(500℃)進(jìn)行，與離子交換樹(shù)脂相比具有的優(yōu)勢(shì)。