CN103964391A - 一种片状结构层状复合氢氧化物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种片状结构层状复合氢氧化物及其制备方法，其制备是采用金属氢氧化物、氧化物、碱式碳酸盐和金属的可溶性盐及碱为原料，并通过控制碱溶液的加入速度，制备得到薄片状LDH，同时由于金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐的空间限域效应，使生成的LDH片不容易团聚，最终能够获得大比表面的LDH，其BET比表面积为130-200m2/g，远大于普通LDH的比表面积。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。该片状结构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。

Description

一种片状结构层状复合氢氧化物及其制备方法
所属领域
本发明涉及无机非金属功能材料及其制备领域，具体涉及一种层状复合氢氧化物及其制备方法。
背景技术
层状复合氢氧化物(Layered Double Hydroxides，简称LDH)是一类阴离子型层状粘土，其化学式为[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+(An- x/n)·mH2O，其中M2+、M3+分别代表二价和三价金属阳离子，x代表金属元素的含量的变化，An-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。
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多为片状结构，比表面积较小，其布朗诺尔-埃米特-泰勒(Brunauer-Emmett-Teller，简称BET)比表面积约为20-80m2/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20-100纳米的六边形或不规则片状LDH微晶，BET比表面积较小，通常小于120m2/g。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80m2/g。Jing He,Bo Li,David G.Evans,XueDuan,Colloids and Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects,2004,251,191采用模板法成功制备了BET比表面积达120m2/g以上的大比表面类纤维状LDH。该制备方法需采用有机溶剂和表面活性剂，在制备后期需去除表面活性剂，后处理过程复杂，仅限于实验研究，不便于工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种片状结构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比表面大的特点，可用于吸附分离、催化、高分子材料等领域。
本方法以金属氢氧化物、氧化物、碱式碳酸盐和可溶性盐及碱为原料，制备出厚度为10~20nm、比表面积为130-200m2/g的片状结构层状复合氢氧化物。
本发明制备的片状结构层状复合氢氧化物的化学通式为：
M+ xM2+ 1-y-0.5x-2zM3+ yM4+ z(OH)2(An-)y/n·mH2O， （1）
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为层间结晶水分子数，0.4≤m≤1；
M+为一价金属离子Li+，M2+为二价金属离子Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Cd2+、Pd2+、Pt2+、Be2+、Cu2+中的任意一种或多种，优选Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Fe2+、Cu2+中的一种或多种，更优选为Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+中的一种或多种；M3+为三价金属离子Al3+、Co3+、Ti3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+、Ni3+、V3+、Mn3+、Rh3+、Ir3+、Ru3+、La3+、Sc3+、In3+中的任意一种或多种，优选Al3+、Co3+、Fe3+、Cr3+、Ni3+中的一种或多种，更优选为Al3+、Co3+、Fe3+中一种或多种；M4+为四价金属离子Sn4+、Ti4+、Zr4+中的任意一种或多种；An-为F-、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、NO3 -、ClO3 -、IO3 -、CO3 2-、SO4 2-、H2PO4 -、SO3 2-、S2O3 2-、WO2-、CrO4 2-、PO4 3-、Fe(CN)6 3-、Fe(CN)6 4-、Mo7O24 6-、V10O28 6-、PW12O40 2-、PMo12O40 3-、PW11CuO39 6-、SiW9V3O40 7-等无机阴离子或乙二酸根、丙二酸根、对苯二甲酸根、十二烷基磺酸根等有机阴离子中的任意一种或多种，优选CO3 2-或NO3 -。
该片状结构层状复合氢氧化物的比表面积130-200m2/g，而普通的LDH平均比表面积约80m2/g，比普通LDH的比表面积要大60%。可用于吸附分离、催化、高分子材料等领域。
本发明提供的大比表面片状结构LDH的具体制备步骤如下所述。
A.用金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐中的一种配制浓度为1~300g/L的浆液，简称A浆液，将浆液在球磨机或是胶体磨中研磨1~30min；
所述的金属氢氧化物为LiOH、Mg(OH)2、Zn(OH)2、Ni(OH)2、Ca(OH)2、Fe(OH)2、Be(OH)2、Cu(OH)2、Al(OH)3、Co(OH)3、Ti(OH)3、Fe(OH)3、Cr(OH)3、Ga(OH)3、Ni(OH)3、V(OH)3、Sn(OH)4、Ti(OH)4、Zr(OH)4等，优选为Mg(OH)2、Zn(OH)2、Ni(OH)2、Al(OH)3、Co(OH)3、Fe(OH)3、Ni(OH)3；更优选为Mg(OH)2、Ni(OH)2、Al(OH)3、Co(OH)3、Fe(OH)3；所述的氧化物为MgO、ZnO、NiO、CaO、FeO、BeO、CuO、Al2O3、Al2O3·H2O、Co2O3、Ti2O3、Fe2O3、Cr2O3、Ga2O3、Ni2O3、V2O3、Fe3O4、Co3O4、SnO2、TiO2、ZrO2等，优选MgO、ZnO、NiO、FeO、Al2O3、Al2O3·H2O、Co2O3、Fe2O3，更优选为MgO、Al2O3、Al2O3·H2O；所述的碱式碳酸盐为碱式碳酸镁、碱式碳酸锌、碱式碳酸铜、碱式碳酸镍、碱式碳酸钙、碱式碳酸铁、碱式碳酸锰、碱式碳酸钴、碱式碳酸铬、碱式碳酸锰等，优选碱式碳酸镁、碱式碳酸镍、碱式碳酸铁、碱式碳酸钴，更优选为碱式碳酸镁。
B：根据所要制备的目标LDH，选取与A浆液中的金属元素共同构成LDH层板所需的金属的可溶性盐，加入到A浆液中，得到含两种及以上金属元素且其含量符合构成LDH层板的金属元素混合液，简称B浆液，且使B浆液中一价、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是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。优选为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。
C：配制摩尔浓度为0.05~2mol/L的碱性溶液，简称C溶液，该碱性溶液是碱与An-钠盐的混合溶液，碱性溶液中碱的摩尔量为B浆液中所加金属离子摩尔量的1~12倍。
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；所述的An-与上述式（1）中的An-一致，An-与B浆液中三价和四价金属元素摩尔量之和的比值为1~6。
D：在氮气保护下于60~100℃和搅拌条件下，将C溶液加入到B浆液中，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，得到大比表面片状结构LDH；
其中C溶液的加入速度根据C溶液的pH值确定，当其pH值小于11时，可将C溶液直接一次性加入；当C溶液的pH值大于11时，则C溶液的滴加速度应使B溶液的pH值控制在不大于10，以避免强碱使B溶液中的金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐过快溶解，C溶液一般在4~12小时内滴加完毕。
步骤D中如果制备的是碳酸根型LDH则无需氮气保护。
本发明采用金属氢氧化物、氧化物、碱式碳酸盐和可溶性盐及碱为原料，并通过控制步骤D的加入速度，使反应过程中能快速在金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐表面生成大量LDH晶核，随后晶核同时生长，由于生成的晶核数量多，使LDH片的厚度较薄，同时由于金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐的空间限域效应，使生成的LDH片不容易团聚，最终能够获得大比表面的LDH。
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。图1的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；图2的红外谱图表明LDH层间阴离子为碳酸根；图3的扫描电镜图显示所制备的LDH呈片状结构。
本发明的优点：本发明的制备方法简便，无需高温高压，不要求特殊设备，原料来源丰富，成本低廉。本发明采用金属氢氧化物、氧化物、碱式碳酸盐和可溶性盐及碱为原料，反应过程中生成的LDH层板薄，且不容易团聚，制备的LDH的BET比表面积大于130m2/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:
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。
图2为实施例1制备的层状复合氢氧化物的红外谱图。
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：
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。
实施例1：
步骤A：称取0.78g Al(OH)3加入到50ml去离子水中，在胶体磨中研磨15分钟，配制成15.6g/L的浆液。
步骤B：称取5.128g Mg(NO3)2·6H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Mg(NO3)2和Al(OH)3的混合液。
步骤C：称取4.8g尿素和0.2gNaOH加入到40ml去离子水中配制成溶液。
步骤D：在90℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液加入到步骤B的混合液中，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，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：Mg0.66Al0.34(OH)2(CO3)0.17·0.74H2O，采用BET比表面积测试法测量样品的比表面积，结果表明其比表面积为143.6m2/g。
实施例2：
步骤A：称取1.16g Mg(OH)2加入到100ml去离子水中，将浆液在胶体磨中研磨10min，配制成11.6g/L的浆液。
步骤B：称取3.75g Al(NO3)3·9H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Mg(OH)2和Al(NO3)3的混合液。
步骤C：称取0.8g NaOH和2.12g Na2CO3加入到40ml去离子水中配制成溶液。
步骤D：在100℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液在6小时内滴加到步骤B制备的混合物中，滴加完毕后在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、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Mg0.66Al0.34(OH)2(CO3)0.17·0.59H2O，BET分析表明其比表面积为148.3m2/g。
实施例3：
步骤A：称取1.2g拟薄水铝石(Al2O3·H2O)加入到100ml去离子水中，将浆液在球磨机中研磨5min，配制成6g/L的浆液。
步骤B：称取0.6894g LiNO3加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到LiNO3和Al2O3·H2O的混合液。
步骤C：称取4.8g尿素加入到20ml去离子水中配制成溶液。
步骤D：在90℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液加入到步骤B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，将沉淀物离心、水洗至pH值小于8，过滤、干燥得到LDH产品。元素分析表明产品的化学组成式为：Li0.34Al0.66(OH)2(CO3)0.17·0.57H2O，BET分析表明其比表面积为145.5m2/g。
实施例4：
步骤A：称取0.6g拟薄水铝石(Al2O3·H2O)加入到120ml去离子水中，将浆液在胶体磨中研磨10min，配制成5g/L的浆液。
步骤B：称取7.692g Mg(NO3)2·6H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Mg(NO3)2和Al2O3·H2O的混合液。
步骤C：称取6.4g尿素加入到20ml去离子水中配制成溶液。
步骤D：在95℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液加入到步骤B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，将沉淀物离心、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Mg0.75Al0.25(OH)2(CO3)0.125·0.63H2O，BET分析表明其比表面积为147.2m2/g。
实施例5：
步骤A：称取0.9g拟薄水铝石(Al2O3·H2O)加入到100ml去离子水中，将浆液在球磨机中研磨10min，配制成9g/L的浆液。
步骤B：称取7.692g Mg(NO3)2·6H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Mg(NO3)2和Al2O3·H2O的混合液。
步骤C：称取2.4g NaOH和0.85g NaNO3加入到40ml去离子水中配制成碱溶液。
步骤D：在氮气保护、100℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液在6小时内逐滴滴加到步骤B制备的混合物中，滴加完毕后在100℃下继续搅拌反应12小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物过滤、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Mg0.66Al0.34(OH)2(NO3)0.34·0.61H2O，BET分析表明其比表面积为146.6m2/g。
实施例6：
步骤A：称取1.58g Mn2O3加入到100ml去离子水中，将浆液在球磨机中研磨30min，配制成15.8g/L的浆液。
步骤B：称取5.128g Mg(NO3)2·6H2O和5.816g Ni(NO3)2·6H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Mg(NO3)2、Ni(NO3)2和Mn2O3的混合液。
步骤C：称取2.56g NaOH和4.24g Na2CO3加入到50ml去离子水中配制成碱溶液。
步骤D：在95℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液在8小时内滴加到步骤B制备的混合物中，滴加完毕后在100℃下继续搅拌反应18小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物过滤、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Mg0.33Ni0.33Mn0.33(OH)2(CO3)0.165·0.67H2O，BET分析表明其比表面积为144.7m2/g。
实施例7：
步骤A：称取1.87g4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O加入到100ml去离子水中，将浆液在球磨机中研磨20min，配制成18.7g/L的浆液。
步骤B：称取2.703g FeCl3·6H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到FeCl3和4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O的混合液。
步骤C：称取0.8g NaOH加入到40ml去离子水中配制成溶液。
步骤D：在90℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液在8小时内滴加到步骤B制备的混合物中，滴加完毕后在100℃下继续搅拌反应16小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物离心、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Mg0.66Fe0.34(OH)2(CO3)0.17·0.64H2O，BET分析表明其比表面积为150.4m2/g。
实施例8：
步骤A：称取1.988g Zn(OH)2加入到100ml去离子水中，将浆液在胶体磨中研磨12min，配制成19.88g/L的浆液。
步骤B：称取4.02g Ti(SO4)2·9H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Zn(OH)2和Ti(SO4)2的混合液。
步骤C：称取1.2g NaOH和1.92g(NH4)2CO3加入到50ml去离子水中配制成碱溶液。
步骤D：在90℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液在12小时内滴加到步骤B制备的混合物中，滴加完毕后在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、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Zn0.66Ti0.34(OH)2(CO3)0.34·0.61H2O，BET分析表明其比表面积为141.8m2/g。
实施例9：
步骤A：称取2.928g Cd(OH)2加入到100ml去离子水中，将浆液在球磨机中研磨16min，配制成29.28g/L的浆液。
步骤B：称取3.75g Al(NO3)3·9H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Cd(OH)2和Al(NO3)3的混合液。
步骤C：称取1.2g NaOH和5.448g CH3(CH2)11SO3Na加入到50ml去离子水中配制成碱溶液。
步骤D：在90℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液在6小时内滴加到步骤B制备的混合物中，滴加完毕后在100℃下继续搅拌反应12小时，反应结束后将浆液冷却至室温，将沉淀物过滤、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Cd0.66Al0.34(OH)2(C12H25SO3)0.34·0.64H2O，BET分析表明其比表面积为146.8m2/g。
实施例10：
步骤A：称取7.8g固含量为10%的Al(OH)3湿滤饼加入到100ml去离子水中，将浆液在胶体磨中研磨5min，配制成7.8g/L的浆液。
步骤B：称取5.95g Zn(NO3)2·6H2O加入到步骤A所配制的浆液中，混合均匀，得到Al(OH)3和Zn(NO3)2的混合液。
步骤C：称取4.8g尿素加入到20ml去离子水中配制成溶液。
步骤D：在80℃和搅拌下，将步骤C制备的溶液加入到步骤B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，将沉淀物离心、水洗至pH值小于8，过滤、干燥。元素分析表明产品的化学组成式为：Zn0.66Al0.34(OH)2(CO3)0.17·0.74H2O，BET分析表明其比表面积为143.6m2/g。

Claims (6)

1.一种片状结构层状复合氢氧化物，简称片状结构LDH，其化学通式为：
M+ xM2+ 1-y-0.5x-2zM3+ yM4+ z(OH)2 (An-)y/n·mH2O， （1）
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为层间结晶水分子数，0.4≤m≤1；
M+为一价金属离子Li+；M2+为二价金属离子Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Cd2+、Pd2+、Pt2+、Be2+、Cu2+中的一种或多种；M3+为三价金属离子Al3+、Co3+、Ti3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+、Ni3+、V3+、Mn3+、Rh3+、Ir3+、Ru3+、La3+、Sc3+、In3+中的任意一种或多种；M4+为四价金属离子Sn4+、Ti4+、Zr4+中的一种或多种；An-为F-、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、NO3 -、ClO3 -、IO3 -、CO3 2-、SO4 2-、H2PO4 -、SO3 2-、S2O3 2-、WO2-、CrO4 2-、PO4 3-、Fe(CN)6 3-、Fe(CN)6 4-、Mo7O24 6-、V10O28 6-、PW12O40 2-、PMo12O40 3-、PW11CuO39 6-、SiW9V3O40 7-、乙二酸根、丙二酸根、对苯二甲酸根、十二烷基磺酸根中的一种或多种；
该片状结构层状复合氢氧化物的比表面积为130 -200 m2/g，比普通LDH的比表面积要大60%。
2.根据权利要求1所述的片状结构层状复合氢氧化物，其特征是M2+为Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Fe2+、Cu2+中的一种或多种，M3+为Al3+、Co3+、Fe3+、Cr3+、Ni3+中的一种或多种；An-为CO3 2-或NO3 -。
3.根据权利要求1所述的片状结构层状复合氢氧化物，其特征是M2+为Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+中的一种或多种；M3+为Al3+、Co3+、Fe3+中一种或多种。
4.一种制备权利要求1所述的片状结构层状复合氢氧化物的方法，具体步骤如下：
A．用金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐中的一种配制浓度为1 ~300 g/L的浆液，简称A浆液，将浆液在球磨机或是胶体磨中研磨1~30 min；
所述的金属氢氧化物为LiOH、Mg(OH)2、Zn(OH)2、Ni(OH)2、Ca(OH)2、Fe(OH)2、Be(OH)2、Cu(OH)2、Al(OH)3、Co(OH)3、Ti(OH)3、Fe(OH)3、Cr(OH)3、Ga(OH)3、Ni(OH)3、V(OH)3、Sn(OH)4、Ti(OH)4、Zr(OH)4中的一种，；所述的氧化物为MgO、ZnO、NiO、CaO、FeO、BeO、CuO、Al2O3、Al2O3·H2O、Co2O3、Ti2O3、Fe2O3、Cr2O3、Ga2O3、Ni2O3、V2O3、Fe3O4、Co3O4、SnO2、TiO2、ZrO2中的一种；所述的碱式碳酸盐为碱式碳酸镁、碱式碳酸锌、碱式碳酸铜、碱式碳酸镍、碱式碳酸钙、碱式碳酸铁、碱式碳酸锰、碱式碳酸钴、碱式碳酸铬、碱式碳酸锰中的一种；
B．根据所要制备的目标LDH，选取与A浆液中的金属元素共同构成LDH层板所需的金属的可溶性盐，加入到A浆液中，得到含两种及以上金属离子且其含量符合构成LDH层板的金属元素混合液，简称B浆液，且使B浆液中一价、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是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；
C．配制摩尔浓度为0.05~2 mol/L的碱性溶液，简称C溶液，该碱性溶液是碱与An-钠盐的混合溶液，碱性溶液中碱的摩尔量为B浆液中所加金属离子摩尔量的1~12倍；
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；所述的An-与权利要求1中An-一致，An-与B浆液中三价和四价金属元素摩尔量之和的比值为1~6；
D．在氮气保护下于60~100℃和搅拌条件下，将C溶液加入到B浆液中，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，得到大比表面片状结构LDH；
其中C溶液的加入速度根据C溶液的pH值确定，当其pH值小于11时，可将C溶液直接一次性加入；当C溶液的pH值大于11时，则C溶液的滴加速度应使B浆液的pH值控制在不大于10，以避免强碱使B浆液中的金属氢氧化物、氧化物或碱式碳酸盐过快溶解；
步骤D中如果制备的是碳酸根型LDH则无需氮气保护。
5.根据权利要求4所述的片状结构层状复合氢氧化物的制备方法，其特征是步骤A所述的氢氧化物为Mg(OH)2、Zn(OH)2、Ni(OH)2、Al(OH)3、Co(OH)3、Fe(OH)3、Ni(OH)3；更优选为Mg(OH)2、Ni(OH)2、Al(OH)3、Co(OH)3、Fe(OH)3；所述的氧化物为MgO、ZnO、NiO、FeO、Al2O3、Al2O3·H2O、Co2O3、Fe2O3，更优选为MgO、Al2O3、Al2O3·H2O；所述的碱式碳酸盐为碱式碳酸镁、碱式碳酸镍、碱式碳酸铁、碱式碳酸钴，更优选为碱式碳酸镁。
6.根据权利要求4所述的片状结构层状复合氢氧化物的制备方法，其特征是步骤B中的可溶性金属盐为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。
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