CN105154950B - 一种层状金属复合氢氧化物的制备方法 - Google Patents

一种层状金属复合氢氧化物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，可以在导电基体上有序生长高结晶度的层状复合氢氧化物，所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上，该方法可用于合成有序微米级别高结晶度的层状复合氢氧化物和其焙烧或插层的衍生物，同时，合成的高结晶度超薄片的层状金属复合氢氧化物对氧还原(ORR)，氧析出(OER)等过程具有优异的催化性能，其阵列的孔隙有利于离子的扩散或电解液的渗透。与现有技术相比，本发明具有对仪器设备要求简单，工艺简易，安全性及操作性强等优点。

Description

一种层状金属复合氢氧化物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种层状金属复合氢氧化物材料的制备方法，可以在导电基体上有序生长微米级别高结晶度的层状复合氢氧化物。
背景技术
二维纳米结构层状双羟基复合氧化物(LDH)被广泛应用于催化、吸附、药理、光化学以及电化学等领域，是极具应用潜力的一种二维材料。LDH材料具有相对较弱的层间相互作用力，从而展现出极好的膨胀特性。此外，LDH材料夹层中的阴离子是可交换的，可以引入一系列的阴离子，因此它们是杂化材料的良好主体。近年来有大量的工作致力于以LDH层状无机固体材料为主体来构筑主-客体杂化材料，以期获得具有新的物理化学性质的新材料。而LDH中的纳米片层能够对客体材料的几何构型加以控制，从而提高对反应的立体化学、反应速率以及产物分布等的控制。由于LDH材料的单层是非常薄(～1nm)的纳米片，因此LDH材料也可以作为构筑功能纳米材料的结构基元。大多数无机纳米片带有负电荷，而LDH中的纳米片所带的是正电荷。于是，LDH中的纳米片可以与多种无机纳米片进行配对组装。
在LDH化合物(通式为[MII 1-xMIII x(OH)2]x+(An-)x/n·yH2O)中二价金属离子可以为Mg2+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等，三价金属离子可以是Al3+、Cr3+、Ga3+、Mn3+、Fe3+等。二价和三价金属的摩尔比x通常介于0.2～0.33之间变化，再加之层间阴离子An-的多样化，导致了LDH类化合物具有一个十分庞大的家族，并展现出丰富的化学物理性质。但也正是由于LDH化合物中可调变的参数较多，使得具有特定组成和结构的LDH化合物等定向制备存在一定的困难。在过去的十几年间，有较多的文献报道了LDH材料的合成策略与技术，这些工作主要围绕发展新的合成路径以期达到对粒子尺寸、结构、形貌、洁净度以及化合物取向的控制。虽然在LDH材料合成方法学的研究中已经取得了较为可喜的进展，但距理想的可控合成还存在较大的差距。如我们可以利用尿素或环六亚甲基四胺均相水解沉淀法制得具有高结晶度的LDH晶体，但该反应仅限于含Al的LDH材料的制备。含其它三价过渡金属如Ni、Fe的六边形片状LDH材料却无法通过该方法来制取。
另外，在太阳能电池、气敏原件等大多数纳米器件的应用中，LDH材料必须被组装进连续定向的支撑薄膜或自支撑的细胞膜基底中，这对于LDH材料的结构控制又提出了较大的挑战。由于LDH材料的片层结构、层间距、插层离子类型、客体纳米材料的组成与结构均对LDH材料的组装产生影响，因此有关插层纳米结构的精细结构与调控成为决定LDH材料进一步发展应用的关键。
由于插层化合物的组装方法缺乏可控性和实用性，导致插层材料的结构设计和性能利用处于被动地位，严重制约了插层结构优势的充分发挥。因此，在共沉淀法、气-固相合成法以及模板法等合成方法的基础上，如何实现金属基插层化合物在纳米尺度上的精细调控是进一步开拓LDH复合组装纳米材料功能化的基础。而插层材料在制备过程中的条件限制导致了难以实现该化合物的宏量制备，阻碍了此类材料的工业化进程。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备工艺简单、易于控制的层状金属复合氢氧化物的电沉积制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备工艺简单、易于控制的层状金属复合氢氧化物的电沉积制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种层状金属复合氢氧化物的制备方法该方法包括以下步骤：
(1)将导电基体预处理后备用；
(2)将有机配体加入到二价金属离子的水溶液或有机溶液中搅拌形成配合物溶液，其中配体和二价金属离子的物质的量之比为0.5:1～2.5:1；
(3)向步骤(2)制备的配合物溶液中加入三价及以上的高价金属离子搅拌形成稳定的溶液，其中二价金属离子和三价及以上的高价金属离子的物质的量比≥2；
(4)以步骤(3)制备的稳定溶液为电解液，将步骤(1)预处理后的导电基体插入电解液中作为工作电极，采用三电极系统，进行电沉积反应，即得到导电基体上阵列排列的层状金属复合氢氧化物。
步骤(1)所述的导电基体的预处理为将导电基体裁剪成所需尺寸，采用有机溶剂浸泡并超声去除表面油污，用水冲洗后烘干后备用；所述的导电基体包括泡沫镍、铜箔、铝箔或碳纸。
该制备方法是先用配体和过量的二价金属离子配位，再用电沉积的方法使配位的二价金属络合离子解配，促使二价金属离子和三价等高价金属离子共沉淀形成氢氧化物。如果选用的二价金属离子比三价及以上的高价金属离子更易配体形成配位离子，所述的二价金属离子可先与三价及以上的高价金属离子先混合形成均一溶液再加入配体，形成稳定溶液作为电解液。
所述的二价金属离子包括Zn2+、Mn2+、Fe2+、Co2+或Ni2+中的至少一种。
所述的三价及以上的高价金属离子为在水中或者有机溶剂中稳定存在的金属离子，包括Fe3+、Mn3+、Al3+、Cr3+、Ga3+、In3+或Ti4+中的至少一种。
所述的有机配体包括有机胺或氨水中的至少一种。
所述的有机胺包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙稀三胺或三乙稀四胺中的至少一种。
步骤(4)中所述的三电极体系中，参比电极为汞/氧化汞电极，银/氯化银电极或甘汞电极等可在弱酸性，中性，碱性条件下测试的电极；对电极为铂电极。
步骤(4)中所述的电沉积反应为恒电压或恒电流沉积反应，反应时间大于或等于20秒；
恒电压沉积时：
电解液为水溶液，工作电极的电压相比所选用的参比电极的标准电极电势值为-1.0～-3V；
电解液为有机溶液，工作电极和所选用的参比电极的电极电位差不大于有机溶剂的实际分解电压；
恒电流沉积时：
电解液为水溶液，电流值不大于1A；
电解液为有机溶液，电流值不大于溶液中溶剂的最大承载电流。
步骤(4)中电沉积反应后将工作电极用去离子水和乙醇清洗两至三遍。
与现有技术相比，本发明突破了共沉淀法、尿素法等pH值控制难，产物结晶度不高、形貌尺寸难以控制等局限，直接在导电基体上生长层状复合氢氧化物。本发明的电沉积解配的合成方法可用于合成有序微米级别高结晶度的层状复合氢氧化物和其焙烧或插层的衍生物。同时，合成的高结晶度超薄片的层状金属复合氢氧化物对氧还原(ORR)，氧析出(OER)等过程具有优异的催化性能，其阵列的孔隙有利于离子的扩散或电解液的渗透。
附图说明
图1为本发明实施例1的CoTi LDH的扫描电镜图。
图2为本发明实施例1的CoTi LDH断面的扫描电镜图。
图3为本发明实施例1的CoTi LDH的X射线-衍射谱图。
图4为本发明实施例1的CoTi LDH的透射电镜图。
图5为本发明实施例1的CoTi LDH的竖片厚度的透射电镜图。
图6为本发明实施例1的CoTi LDH的红外拉曼谱图。
图7为本发明实施例1的CoTi LDH从泡沫镍上剥落的纳米片的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
第一步、0.21mL的TiCl4逐滴加入到30mL 0.034g mL-1CoCl2的水溶液中搅拌形成均一的混合溶液。超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的泡沫镍为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
图1是实施例1所得的CoTi LDH的扫描电镜图，制得的层状氢氧化物阵列排列在泡沫镍上。图2是CoTi LDH断面的扫描电镜图。从图2可知制得的层状氢氧化物紧密地生长在泡沫镍上。图3是所得CoTi LDH的X射线-衍射谱图。2θ＝11.16°出现的衍射峰对应LDH(003)晶面衍射，对应的层间距为同样，2θ＝22.58°出现的衍射峰对应LDH(006)晶面衍射，d006值约为d003值的一半，符合层状结构的特征。图4为超声下来的CoTi LDH纳米片的透射电镜图。从图4可以进一步得出合成的CoTi LDH呈现出典型的层状氢氧化物的六边形结构。图5是CoTi LDH的竖片厚度的透射电镜图。从图中可以看到，所得的CoTi LDH纳米片的厚度在7nm左右。结合XRD数据的d003层间距值可以算出，每片CoTi LDH由9个TiO6八面体单元堆垛而成。超薄的纳米片有利于催化活性的提高。图6为CoTi LDH的红外拉曼谱图。3445cm-1是CoTi LDH主板结构中OH基团的伸缩振动峰；1633cm-1是层间吸附水分子的羟基弯曲振动峰。520cm-1是Co-OH的振动峰。拉曼谱图中400-800cm-1是典型的层状结构的M-O-M的振动峰。以上数据表明，通过电沉积的方法可以成功地合成钴钛的层状氢氧化物。图7为本实施例1的CoTi LDH从泡沫镍上剥落的纳米片的扫描电镜图，从图中可以看出规则的六方片状物质的生成，六方片是层状氢氧化物的特征形貌。
实施例2
第一步、30mL 0.034g mL-1CoCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例3
第一步、30mL 0.034g mL-1NiCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的泡沫镍为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的镍铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例4
第一步、30mL 0.034g mL-1Co(NO3)2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，逐滴加入0.21mL的TiCl4搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的泡沫镍为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴钛层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例5
第一步、30mL 0.034g mL-1Co(NO3)2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，逐滴加入0.21mL的TiCl4搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铝箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴钛层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例6
第一步、30mL 0.034g mL-1NiCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铝箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的镍铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例7
第一步、30mL 0.034g mL-1CoCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的炭纸为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例8
第一步、30mL 0.034g mL-1CoCl2的乙腈溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的乙二胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的炭纸为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例9
第一步、30mL 0.034g mL-1CoCl2的乙腈溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的乙二胺，搅拌形成均一的溶液，逐滴加入0.21mL的TiCl4搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的炭纸为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例10
第一步、30mL 0.034g mL-1CoCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.5mL的乙二胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的钴铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例11
实验各步骤与实施例7基本相同，不同之处在于第二步工作电极插入到电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-1.5V。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例12
实验各步骤与实施例7基本相同，不同之处在于第二步工作电极插入到电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-3.0V。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例13
实验各步骤与实施例7基本相同，不同之处在于步骤二用到的参比电极为汞/氧化汞电极，工作电极插入到电解液中，相比汞/氧化汞电极的电极电位为-2.0V。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例14
实验各步骤与实施例7基本相同，不同之处在于步骤二用到的参比电极为银/氯化银电极电极，工作电极插入到电解液中，相比银/氯化银电极的电极电位为-2.0V。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例15
第一步、30mL 0.034g mL-1ZnCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入1.62mL的丙二胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的CrCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的锌铬层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例16
第一步、30mL 0.034g mL-1ZnCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.32mL的丙二胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的GaCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的锌镓层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗三次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例17
第一步、30mL 0.034g mL-1MnCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.32mL的丙二胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的GaCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积500秒。
第三步、制得的锰镓层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗三次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例18
第一步、30mL 0.034g mL-1FeCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的丁二胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的InCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的炭纸为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积800秒。
第三步、制得的铁铟层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例19
第一步、30mL 0.034g mL-1NiCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的二乙稀三胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的MnCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的炭纸为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的镍锰层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例20
第一步、30mL 0.034g mL-1NiCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的三乙稀四胺，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的FeCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的炭纸为工作电极插入到上述电解液中，相比饱和甘汞电极的电极电位为-2.0V，电沉积600秒。
第三步、制得的镍铁层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例21
第一步、30mL 0.034g mL-1CoCl2的水溶液中超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液，加入0.28g的AlCl3搅拌至均一，制得的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，恒电流值为6mA/cm2，电沉积时间为600秒。
第三步、制得的钴铝层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。
实施例22
第一步、0.21mL的TiCl4逐滴加入到30mL 0.034g mL-1CoCl2的水溶液中搅拌形成均一的混合溶液。超声震荡30分钟后缓慢加入0.74mL的浓氨水，搅拌形成均一的溶液作为电解液。
第二步、以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，5cm×3cm的铜箔为工作电极插入到上述电解液中，恒电流值为6mA/cm2，电沉积时间为600秒。
第三步、制得的层状氢氧化物用乙醇，去离子水洗两次，60℃下干燥6小时。
所得的层状氢氧化物以阵列的形式紧密生长在导电基体上。

Claims (8)

1.一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将导电基体预处理后备用；
(2)将有机配体加入到二价金属离子的水溶液或有机溶液中搅拌形成配合物溶液，其中配体和二价金属离子的物质的量之比为0.5:1～2.5:1；
(3)向步骤(2)制备的配合物溶液中加入三价及以上的高价金属离子搅拌形成稳定的溶液，其中二价金属离子和三价及以上的高价金属离子的物质的量比≥2；
(4)以步骤(3)制备的稳定溶液为电解液，将步骤(1)预处理后的导电基体插入电解液中作为工作电极，采用三电极系统，进行电沉积反应，即得到导电基体上阵列排列的层状金属复合氢氧化物；
所述的有机配体为有机胺；所述的有机胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙稀三胺或三乙稀四胺中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的导电基体的预处理为将导电基体裁剪成所需尺寸，采用有机溶剂浸泡并超声去除表面油污，用水冲洗后烘干后备用；所述的导电基体包括泡沫镍、铜箔、铝箔或碳纸。
3.根据权利要求1所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述的二价金属离子可先与三价及以上的高价金属离子先混合形成均一溶液再加入配体，形成稳定溶液作为电解液。
4.根据权利要求1所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述的二价金属离子包括Zn2+、Mn2+、Fe2+、Co2+或Ni2+中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述的三价及以上的高价金属离子为在水中或者有机溶剂中稳定存在的金属离子，包括Fe3+、Mn3 +、Al3+、Cr3+、Ga3+、In3+或Ti4+中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的三电极体系中，参比电极为汞/氧化汞电极，银/氯化银电极或甘汞电极；对电极为铂电极。
7.根据权利要求6所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的电沉积反应为恒电压或恒电流沉积反应，反应时间大于或等于20秒；
恒电压沉积时：
电解液为水溶液，工作电极的电压相比所选用的参比电极的标准电极电势值为-1.0～-3V；
电解液为有机溶液，工作电极和所选用的参比电极的电极电位差不大于有机溶剂的实际分解电压；
恒电流沉积时：
电解液为水溶液，电流值不大于1A；
电解液为有机溶液，电流值不大于溶液中溶剂的最大承载电流。
8.根据权利要求1所述的一种层状金属复合氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中电沉积反应后将工作电极用去离子水和乙醇清洗两至三遍。
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