Слоистые двойные гидроксиды
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
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
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ab/%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4%D0%B0.jpg/220px-%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4%D0%B0.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c6/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2.jpg/220px-%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2.jpg)
Состав наиболее распространенных СДГ обычно выражают общей формулой
[M2+1-xM3+x(OH)2]q+(An-)q/nyH2O
где z=2; M2+=Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+
или Zn2+,
а Al3+, Fe3+, q=x;
при Z=1; M+=Li+ и M3+=Al3+, 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
[править | править код]Обычно СДГ описываются пространственной группой R-3m. Слои СДГ могут упаковываться различными путями (политипами), наиболее встречаемыми полтипами являются трехслойные политипы 3R1 и 3R2. Первый обозначает призматическое расположение октаэдрических слоев друг относительно друга, второй - октаэдрическое[1].
Примечания
[править | править код]- ↑ David G. Evans, Robert C. T. Slade. Structural Aspects of Layered Double Hydroxides. — Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag, 2005-12-02. — doi:10.1007/430_005.
Источники
[править | править код]- 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