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已修改绪论

第一章绪论

1.1负载型金催化剂的概述

1.1.1金的物理化学性质

认识和理解金催化剂的化学吸附性质和催化性能，首先必须清楚金的物理性质和化学性质。

Au（质子数为79，原子量196.96）位于元素周期表第11族（IB）第六周期。

金晶体属于面心立方（fcc）晶系。

金原子的电子排布式为[Xe]4f145d106s1，其次外层5d轨道被完全充满，它倾向于再获得一个电子去充满其6s轨道，使得Au的升华焓（343kJ·mol-1）和第一电离能（890kJ·mol-1）比同族的Cu和Ag的升华焓（分别为337和285kJ·mol-1）和第一电离能（分别为745和731kJ·mol-1）高出许多，因此Au比同族的Cu、Ag的化学活性低很多。

金的电负性为2.4，是金属中电负性最大的。

由于6s2惰性电子对效应使得5d轨道电子很容易被活化，因此金主要以正三价（Au3+）形式存在，而且Au2O3的生成热很可能是正的。

1.1.2金的粒径效应

近年来，探究金的催化性能已经成为催化领域的一大研究热点。

1973年英国化学家Bond等就发现了采用浸渍法负载在氧化硅或γ-氧化铝上的金催化剂对1-戊烯和2-丁炔加氢反应中具有催化作用[1-3]。

但其活性大大低于以第八族金属元素为活性组分的催化剂。

1987年Haruta等[4]发现负载在金属氧化物载体上的纳米金颗粒（<5nm）对CO低温氧化反应具有极高的催化活性，并在1998年进一步发现负载在金属氧化物载体上的纳米金颗粒在丙烯环氧化反应中也具有优良的催化性能[5]。

由此人们不断研究发现，金催化剂对反应的催化能力强烈地依赖于金颗粒的大小。

催化反应一般在纳米金的表面进行。

小颗粒的纳米金是富能的，因为要将体相金分解成纳米颗粒必须输入能量以断裂一些化学键，这部分能量终结于所得到的纳米金颗粒表面原子的自由价或表面悬挂键。

随着颗粒尺寸的减小，不完全被附近原子束缚的表面或邻近表面的原子的比例会增加。

在一个颗粒中，原子的平均配位数越少，没有被占用的轨道就越多，对颗粒性质的影响也会越大。

气体在纳米金原子表面的化学吸附（成键）将表现出体相金原子截然不同的作用方式，这也正是纳米金在多相催化领域表现出独特催化能力的主要原因。

在加氢反应中，只有在足够小的金颗粒上，氢分子才能够发生解离[1,6,7]。

最近研究发现[8]：

吸附仅能发生在金颗粒的边位和角位的原子上，而只有小颗粒的金才拥有丰富的边和角原子。

一般认为，金颗粒粒径在10nm以下时才具有较高的催化活性，颗粒小的金比颗粒大的金活泼，然而对于金的最优粒径仍然存在争议。

Valden等[9]采用扫描隧道技术研究Au/TiO2模型催化剂中金粒子尺寸对催化活性的影响，发现金的粒径为3nm左右时催化活性出现最大值。

Hutchings等[10]采用高角度环形暗场成像扫描隧道电子显微镜（HAADF-STEM）对氧化铁负载的金催化剂研究发现，催化剂活性与由约10个原子组成的具有双层结构粒径约为0.5nm的金团簇的数量呈现出很好的关联，由此认为亚纳米级的金团簇可能是真正的活性中心。

1.1.3载体协同效应

在多相金属催化剂中，将金属尺寸对催化剂的结构和催化性能的影响与金属和载体相互作用所产生的影响明确的区分，几乎是不可能的。

对金催化作用而言，使用小颗粒的金是必须的。

金颗粒尺寸越小，直接与载体发生作用的原子比例就越大，由此受其影响而产生的配位不饱和原子所占分数也会增大，这些变化会明显改变金颗粒的性质。

因此，我们必须考虑金属-载体相互作用过程中载体对催化反应的协同效应。

长期研究发现，不同载体负载的金催化剂活性差别很大。

最有效的载体是被称为“活性”载体的具有可还原性金属的氧化物（如TiO2、Fe2O3、CeO2等）。

相比“惰性”金属氧化物（如Al2O3、SiO2等），它们更容易被还原。

而“惰性”载体上金属-载体之间的相互作用很弱，所以金颗粒容易烧结，从而很难得到小的金颗粒。

但是如果用氧化钛修饰BSA-15载体表面，采用DP法可以得到小的金颗粒（约1nm），该催化剂的活性也与DP法制备的Au/TiO2催化剂相当[11]。

在金粒径不变的情况下，Fe2O3-MgO载体中铁含量的增加导致活性增加[12]。

载体的晶体结构也会对催化活性产生影响。

采用DP法制备的不同晶体结构载体的Au/TiO2催化剂板钛矿负载的金催化剂在300℃氢气处理后，烧结速度最慢，因此具有最好的催化活性[13,14]。

氧化铁是负载型金催化剂最有效的载体之一。

由于金的存在，可以影响氧化铁的本质及相转变温度，所以该体系显得非常复杂。

当载体以氢氧化物（oxyhydroxide）形式存在时，氧化态的金被普遍认为是CO氧化反应的活性物种[15]。

载体的ferrihydrite相也参与了氧分子的活化[16]。

它的高活性与它能够提供更多的羟基基团有关。

将金负载在不同物相组成的铁的氧化物上，发现载体中铁的还原温度大大降低，且载体还原温度的降低幅度越大，金催化剂的不饱和醛/酮加氢活性和不饱和醇的选择性越高[17]。

氧化铈和氧化铁有些相似，Ce4+和Fe3+都很容易被还原。

而就氧化铈而言，由于表面晶格离子流动性比较强，因此表面形成了大量的阳离子空位。

由于晶格离子可以被移走，从而形成大量的介于CeO2和Ce3O4之间的非化学计量比的氧化铈物种。

因此，氧化铈是一种具有储氧能力的载体。

有证据表明金的存在改变了氧化铈的晶格结构，导致氧化铈的还原温度大大降低。

以纳米尺寸的氧化铈作为载体，采用DP法制备的Au/CeO2催化剂在CO氧化和醇氧化反应中具有极高的催化活性。

并表现出对氧化态金的稳定作用。

这可能是金原子溶解进入其他载体的途径。

拉曼光谱研究发现在纳米氧化铈载体上存在着超氧离子（O2-）和过氧离子（O22-）物种，占据了单电子缺陷位置，而这些物种被认为能够在金-载体界面处参与反应。

近年来人们发现，利用水滑石材料本身的碱性位对负载的纳米金催化剂在醇氧化、环氧化物制烯烃等反应中具有重要的协同促进作用，且可以在温和的反应条件下显著提高催化活性和目标产物选择性[15,16]。

1.1.4负载型金催化剂的制备

由于金的熔点（1063℃）很低，表面原子流动性较高，要制得高分散的金催化剂是很困难的。

纳米金颗粒由于小尺寸效应和表面效应使其熔点进一步降低，催化剂经过热处理程序，分散的金粒子又会迁移团聚而失去催化活性。

因此，要想具有良好的催化活性，必需保证在不同的载体上获得高度分散的纳米金粒子。

金通过与载体之间的相互作用使其锚联在载体上。

不同的制备方法，金与载体间的相互作用不同，从而得到的负载型金催化剂的金粒子尺寸和催化活性差别也很大。

因此制备方法对于获得高活性纳米金催化剂具有关键作用。

目前文献报道的纳米金催化剂的制备绝大部分采用以HAuCl4为金源的湿化学法[18]，通过在一定气氛和温度条件下焙烧或活化沉积在载体上的金的前体来实现。

为了获得性能优异的纳米金催化剂，人们开发了一系列的金催化剂的制备方法。

1.1.4.1浸渍法（Impregnation,IMP）

最早期的金催化剂就是采用浸渍法制备的[19,20]。

该方法是最简单的制备催化剂的方法，且可以选用各种不同氧化物作为载体。

将载体浸渍于HAuCl4·3H2O[21]、KAu（CN）2或Au（en）2Cl3的溶液中，干燥后再经后处理过程（如：

高温焙烧；H2还原等）得到金催化剂。

这种方法得到的金粒径都很大，金的沉积量也比较低，催化活性也很差。

氯离子的存在导致金物种受热后很容易发生迁移长大，从而生成较大的金颗粒。

另外，对许多反应而言，氯离子是催化毒物，残余的氯离子极大的限制了金催化剂的活性。

因此传统的浸渍方法很难制备得到高度分散的高活性金催化剂[22,23]。

这也是金的催化潜力长期没有受到重视的一个重要原因。

1.1.4.2共沉淀法（Coprecipitation,CP）

Haruta等人[5,24,25]最先采用此法在氧化物（Fe2O3、NiO和Co3O4）载体上制备了高活性的纳米金催化剂。

该方法将碱性沉淀剂滴加到HAuCl4和相应载体的金属硝酸盐的混合水溶液中得到共沉淀物，然后经过水洗、干燥及空气中的焙烧，得到相应的金催化剂。

该方法制备的金催化剂具有较好的分散性（平均粒径小于10nm），且与纯的氧化物相比，该催化剂拥有更大的比表面积。

共沉淀法简单，容易实现，但其缺点是部分金颗粒会被掩埋在载体内部。

1.1.4.3沉积-沉淀法（Deposition-precipitation,DP）

金属氢氧化物被沉积到氧化物载体表面的制备方法通常被称为沉积-沉淀法。

该方法被广泛用于制备负载在氧化物载体上的纳米金催化剂[26,27]。

Haruta等[4,5,28]最早采用沉积-沉淀（DP）法成功制备了一系列氧化物负载的金催化剂，金的粒径约为2～4nm，该系列催化剂在低温CO氧化反应中表现出了极高的活性，其中以Au/Fe2O3和Au/TiO2活性最高[29]。

但Haruta等发展的DP法与常规沉积-沉淀法在原理和策略上有着本质的区别。

该方法的关键是将载体加入到一定浓度的事先通过加入碱或尿素调节溶液pH=8～10的HAuCl4的溶液中，利用溶液中带负电荷的金物种与载体表面间的静电相互作用实现金的沉积。

通过调节体系pH值，使HAuCl4部分水解成Au（OH）3和[Au（OH）xCl4-x]-（x=1～3），从而尽可能降低Cl-的影响[30]。

并选择适当的浓度（10-3mol·L-1）和温度（50～90℃）使之沉积在载体表面上，随后进行水洗、尽可能将残存的Na+和Cl-洗掉，干燥后在较高的温度下空气气氛下焙烧得到所需金催化剂。

沉积-沉淀法对载体等电点的依赖性较强（IEP>6），该法不适用于具有较低等电点的载体如SiO2、Al2O3等，以及MgO等碱性载体。

对活性炭、碳纳米管等载体，该法也不适用。

并且制备过程中金的负载率较低[30,31]，多数情况下只适于制备金负载量较低（质量分数小于2%）的催化剂。

与浸渍法及共沉淀法相比，该法优点在于：

活性组分不会被包埋在载体内部；得到的催化剂金颗粒尺寸很小而且分布均匀。

1.1.4.4均相沉积-沉淀法（Homogeneousdeposition-precipitation,UDP）

使用尿素作为沉淀剂的均相沉积-沉淀（UDP）法可有效解决金负载量低的问题，同时可制备出金的负载量高达12%的高活性纳米金催化剂[32-34]。

尿素起到“缓释碱”的作用，当温度升到70℃时，尿素在水溶液中发生水解反应，逐渐均匀地释放出羟基离子，使得溶液的pH值也逐渐升高。

在pH值约在2～3之间时，溶液中存在的阴离子羟基氯-金（III）络合物和尿素的水解产物发生反应，生成无定形的橘黄色金的沉淀物，化学组成为AuN2.2O1.2C0.9H4.2Cl0.1。

带正电荷的氧化物表面成为橘黄色组分沉淀的成核位置。

随“熟化”时间的延长，沉淀金颗粒的表面电荷密度发生变化从而进一步导致金颗粒破碎变小。

该方法的最大好处就是溶液中金前体可以最大限度地沉积到载体上，易于对金负载量进行有效的控制。

除了氧化钛、氧化铁和氧化铈载体外，该方法可将金负载在MgO、CaO和BaO等碱土金属氧化物上。

1.1.4.5阴离子浸渍法（Anionicimpregnation,AIMP）

阴离子浸渍法是继DP法之后制备纳米Au催化剂最为成功的方法[27,35]。

首先采用碱溶液调节HAuCl4水溶液的pH值低于载体的等电点，形成[Au（OH）xCl4-x]（x=0～4）阴离子的络合物，然后以此溶液为前驱体，将金属氧化物载体加入此溶液，载体表面是正电荷的，通过吸附作用的到负载型的纳米金催化剂。

通过氨水洗涤可去除氯离子。

此后，相继有文献[32,36,37]采用类似的方法制备了高活性的负载型纳米金催化剂，其分散度及催化性能比常规的浸渍法均有大幅度提高。

该制备方法简单，不需加热，金沉积率可控、操作简单和易重复等优点，而且不受载体本性的限制。

1.1.5负载型金催化剂在α,β-不饱和醛选择性加氢反应中的应用

多年来的研究发现，在涉及氢分子解离的反应中，由于金对氢气的化学吸附能力极弱，所以金催化剂的活性明显不如Ⅷ～Ⅹ族金属催化剂。

大量证据表明，在低温下，氢气分子可以以较弱的方式吸附在金的表面，特别是粗糙的表面，但在室温以上，脱附非常完全，因此，体相金不可能有催化化学反应的作用。

而多年来的研究发现，在低温下，氢原子也会发生化学吸附，但温度稍高便会马上脱附，表明难形成化学吸附态的原因不仅与活化能有关，而且还与Au-H键的强度有关。

在加氢反应中，反应活性对金颗粒尺寸存在很强的依赖性，如果金颗粒足够小，氢分子就能够发生解离[1,6,7]。

最近研究发现[8]：

吸附仅能发生在金颗粒的边位和角位的原子上，而只有小颗粒的金才拥有丰富的边和角原子。

因此在金催化剂上的加氢反应活性差的秘密就此揭开，即由于反应过程中使用的金颗粒太大造成。

由于金颗粒上吸附位的限制，其活性无法与铂族金属相比。

但由于氢原子的不完全覆盖，就有机会发生多官能团分子的选择加氢。

因此，关于金催化在加氢反应中的研究越来越多，而且在某些反应中和其他金属相比表现出更好的选择性或者催化活性。

特别是在α,β-不饱和醛/酮选择性加氢反应中，由于在热力学上C=C键比C=O键的活化能低、在动力学上C=C键比C=O键更活泼，所以在常规加氢催化剂作用下，α,β-不饱和醛/酮的主要产物多为饱和醛/酮，而更有价值的产物不饱和醇的选择性较低。

因此，将分子中与C=C键共扼的C=O键选择还原对于催化研究者来讲是一个重要的挑战。

并且通过C=O键的选择还原来制备不饱和醇，在工业上具有重要的意义，这种醇可以用于香料剂、芳香剂以及合成药物产品的中间体[7,38]。

金催化的研究工作者发现[7,39]由于负载型金催化剂对C=O的优先吸附，金催化剂在催化α,β-不饱和化合物加氢反应中对C=O键加氢表现出极佳的选择性。

目前金催化剂在α,β-不饱和醛/酮选择性加氢反应中的研究主要集中在金粒子尺寸效应和载体的协同效应。

然而，其对催化剂活性和选择性的影响作用机理仍然不够明确。

Milone等[17,40]通过将金负载在具有可还原性的铁的氧化物及羟基氧化铁载体上，研究不同晶体结构对氧化铁负载纳米金催化剂加氢性能影响，发现更易还原铁物种的载体负载的金催化剂具有更高的加氢活性和不饱和醇选择性。

作者认为该催化剂在低温还原过程中，载体中铁被部分还原，导致电子从载体表面转移到金颗粒上，生成更多的富电子金颗粒，而这些富电子金颗粒对C=O键加氢极其有利，从而使C=O键的加氢活性远高于C=C键。

Claus等[41,42]以丙烯醛选择性加氢为模型反应来研究影响负载型Au催化剂活性和选择性的诸多因素，如结构敏感度、颗粒大小及颗粒形态等。

研究结果表明，金的催化性能除了与其颗粒尺寸密切相关外，还受到颗粒圆滑度的影响。

通过对不同载体上尺寸相近的金颗粒进行了比较，发现具有相对多棱角的金催化剂表现出更高的不饱和醇选择性，这说明金催化剂的活性位大多在金颗粒的棱角处。

进一步的研究结果表明，活性组分是否以单晶形式存在对催化剂选择性的影响也很大，孪晶的生成使活性组分对C=O键的加氢选择性大大降低。

图1-1不饱和醛/酮的加氢（以肉桂醛为例）

Fig.1-1Hydrogenationofunsaturatedaldehydesandketones（illustratedbycinnamaldehyde）

1.1.6负载型金催化剂在选择性醇氧化反应中的应用

醛、酮类化合物作为一类医药中间体、农药化学品、香料已被广泛地应用于精细化工产品的生产中。

由醇氧化为相应的醛、酮是合成醛、酮类化合物的主要反应途径。

世界上每年通过传统的高锰酸盐、铬酸盐等过氧物种计量氧化生产的羰基类化合物超过一百万吨。

但这类氧化剂存在着毒性较大、反应条件苛刻、催化效率低下及后续处理繁琐的缺陷。

因此，在不使用有害的反应试剂及在温和的反应条件的前提下，开发高效、可循环使用的催化剂，对于反应过程中资源的有效利用以及环境的保护具有重大的意义。

多相催化剂和以氧气为氧化剂的催化氧化体系是一种很好的途径。

近年来研究发现，金催化剂在液相选择性醇氧化反应中表现出令人吃惊的优异性能。

Corma等[43]发现CeO2纳米晶及其负载的2～5nm的金颗粒之间的相互作用生成了更多作为活性中心的氧化态金和Ce3+物种。

该催化剂在无溶剂、常压氧气为氧化剂条件下的醇氧化反应中表现出高活性和选择性（TOF：

12500h-1）。

作者认为金的纳米尺寸效应和纳米尺寸载体的协同作用是该催化表现高催化性能的原因。

范康年[44]课题组制备的Au/Ga3Al3O9催化剂在无添加剂的情况下催化醇氧化反应，对于苯乙醇氧化TOF值高达25000h-1。

研究发现该催化剂的脱氢能力对其在醇氧化反应中具有至关重要的影响。

该课题组通过对羟基磷灰石（HAP）中Ca/P比的调变，制备出不同Ca/P比的Au/HAP催化剂并将其应用于1-苯乙醇氧化反应。

研究结果表明，该催化剂的TOF值高达29000h-1，载体本身的酸碱性在绿色醇氧化反应中起着至关重要的作用[45]。

在无溶剂醇选择性氧化反应中，碱助剂的添加对催化性能具有重要促进作用。

Au/TiO2催化剂催化氧化苯甲醇制备苯甲醛的反应中，添加K2CO3能够大大促进催化剂的活性（TOF由19h-1上升至7851h-1）。

Mitsudome等[46-48]以水滑石为载体制备负载型纳米金催化剂，利用LDH本身碱性位的协同促进作用，在较温和的反应条件（40℃）常压氧为氧化剂的条件下反应3h产物收率达到99%，回收使用三次后活性和选择性几乎不变。

并且该催化剂是目前文献报道中TOF（37000h-1）最高的催化剂。

王野[11]课题组通过比较不同载体和金粒子尺寸研究载体效应和金粒径效应在醇氧化反应中的影响。

发现利用水滑石表面的酸碱特性协同促进作用在无氧条件下醇氧化反应中具有极高的活性和选择性，且催化活性随金粒子尺寸减小明显提高。

1.2水滑石类化合物

1.2.1水滑石类化合物的结构

水滑石类化合物是近年来得到广泛关注的一类新型无机功能材料，又称为层状双羟基复合金属氧化物（LayeredDoubleHydroxide，简写为LDH）[49,50]，亦称阴离子粘土。

LDH是由层间阴离子与带正电层板有序组装而形成的化合物，其结构类似于水镁石Mg（OH）2，由MO6八面体（M表示金属）共用棱边而形成主体层板。

最常见的LDH的层板金属元素为Mg和Al，其被称为水滑石（Hydrotalcite，简写为HT），而具有其他层板金属元素组分的LDH被称为类水滑石。

LDH的化学组成的通式为[50]：

[M2+1-xM3+x（OH）2]（An）x/n·mH2O，其中M2+为二价金属阳离子，M3+为三价金属阳离子，An是无机[50,51]、有机[52-54]、配合物[49,50]、同多或杂多阴离子[50-52]，x为层板电荷密度（=M3+/（M2++M3+）摩尔比），m为结晶水的数目。

图1-2水滑石类化合物的结构示意图

Fig.1-2SchematicrepresentationofLDH

1.2.2水滑石类化合物的性质

1.2.2.1层板组成的可调控性

LDH层板金属离子的组成具有可调控性[49-51]。

只要M2+和M3+金属阳离子的半径彼此相近或与Mg2+（0.065nm）相近，就能与羟基发生共价键作用，形成LDH结构，LDH的层板厚度约0.48nm[50]。

常见的M2+有：

Mg2+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Zn2+等；M3+有：

Al3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+等[55-60]。

不同的M2+、M3+阳离子，可形成二元[49-51]、三元[50,51]甚至四元[50,51,55,56]LDH，研究最多的为二元LDH[49-51]。

通过在一定范围内调变投料比和晶化pH值可以调控LDH的层板电荷密度x[=M3+/（M2++M3+）][50,51]。

一般而言，当层板电荷密度x在0.20～0.33的范围之内时，易于形成单相的LDH。

当层板电荷密度x大于0.34时，层板中M3+形成的八面体较多，易出现M（OH）3相杂质；当层板电荷密度x小于0.20时，易出现M（OH）2相杂质。

在a轴方向（平行于层板的（110）晶面方向）上的晶面间距d110受层板金属离子的半径的影响[49-54]。

1.2.2.2层间阴离子可调控性

由于是由带正电荷的主体层板和带负电荷的层间客体阴离子有序堆积而成的主客体化合物，其主体层板带部分正电荷，因此需要带负电荷的层间客体阴离子平衡多余的层板正电荷，使LDH在整体上保持电中性。

最常见的LDH层间客体阴离子是无机阴离子，主要包括CO32–[56]、NO3–[57]、OH-[58]、SO42–[51]、F–[51]、Cl–[58]、Br–[51]及I–[51]等。

通过调变LDH层板上的[M2+]/[M3+]比值，可以改变层板电荷密度，进而调控层间客体阴离子的数量[50,62]。

同时LDH的层间客体阴离子具有可交换性[50]。

从而改变LDH的层间距（d003），即垂直于层板的（003）晶面方向，c方向。

一般而言，高价阴离子易于交换进入层间，而低价阴离子易于被交换出层间；无机阴离子易于交换进入层间，而有机阴离子易于被交换出层间。

据文献报道[50,51]，无机阴离子插层到LDH层间由易到难的次序为CO32->SO42->HPO42->F->Cl->B（OH）4->NO3-。

所以，在一定条件下，与LDH层板亲和力较强的阴离子Xn-可以将与LDH层板亲和力较弱的阴离子Am-交换出层间，形成新的Xn-插层LDH化合物，同时将Am-离子释放到外部介质中去，这种方法被称为离子交换法[51-54]。

1.2.2.3碱性质

固体酸碱催化剂表面酸碱性质包括酸碱中心类型（L型或B型），强度和数量分布，这些性质与催化性能密切相关。

Cosimo等对MgAl（O）的表面性质进行了详细的研究：

其表面具有三种强度的碱位，OH-提供的弱碱性位，Mg-O离子对提供的中强碱性位，O2-阴离子提供的强碱性位。

还发现，Al含量影响着表面各种强度碱位的数量：

于MgO中添加少量的Al，因为Al大量富集于表面，显著降低了表面碱位的密度；当Al含量较低（Mg/Al>5）时，表面形成无定型的AlOx，部分覆盖了Mg-O和降低了表面O2-阴离子的浓度；当Mg/Al比大于1小于5时，Al3+阳离子为了补偿Al3+取代Mg2+产生的正电荷，嵌入到MgO的晶格中，导致相邻的O2-阴离子为配位不饱和状态，从而使表面强碱位增加，碱强度增加；当Mg/Al小于1时，大量MgAl2O4形成，使碱位密度降低。

1.2.2.4热稳定性

LDH的热稳定性受M2+、M3+的性质、[M2+]/[M3+]摩尔比和层间客体阴离子的性质等因素的影响。

主客体相互作用越大、[M2+]/[M3+]比值越低，层间客体阴离子热稳定性越高，LDH的热稳定性越高。

LDH热分解可形成具有催化活性的混合金属氧化物固体（MMO），是LDH非常重要的性质。

对不同金属组成的LDH，其热稳定性各不相同，但受热后都发生两段失重。

通常情况下，LDH的热分解过程分为以下四步：

首先是吸附在晶体外表面的物理水的脱除；第二步是层间水分的脱除；第三步是层板羟基以水的形式脱除；第四步则脱出层间的阴离子。

其中，第一步是在低于100℃发生的，而第三和第四步通常交迭进行。

热分解过程中逸出气体的分析证实了这一点。

典型的，MgAlCO3-LDH受热到200℃失去四份层间水，保留骨架羟基和层间碳酸根离子，此时骨架仍具有LDH层状结构。

继续受热到450℃，羟基和碳酸根离子以水和二氧化碳的形式同时脱除，LDH层结构消失，形成复合氧化物。

1.2.2.5粒子尺寸和分布的可调控性

合成LDH的方法有很多种，但