层状复合金属氢氧化物(LDH)是一类重要的阴离子型粘土材料,具有灵活可调的组成与独特的结构及潜在多功能性。本课题设计并发展了非价键结合方式将LDH与碳纳米管在介观尺度组装与复合,获得了一类新型多元复合金属氢氧化物/碳纳米管(LDH/CNTs)复合材料。通过理性的结构设计与组装过程的控制,得到组装可控、结构稳定的LDH/CNTs复合物,研究了组装方法对结构的影响,包括利用功能"桥联"分子组装、利用分子间相互作用组装、利用带电聚合物组装等;探讨了组装机理及各组元间相互作用;研究了复合物的结构与性能关联,发现其表现出优异的光降解、电催化等性能,揭示了LDH与CNTs间的强相互作用导致其增强的性能。以LDH/CNTs为前体通过结构转化得到了复合金属氧化物/碳纳米管(MMO/CNTs)结构,同样发现其性能优于单纯MMO体系,并通过调节LDH的组元类型与比例,实现了对MMO/CNTs性能的调控。此外,发展了一种复合金属氢氧化物/碳(LDH/C)纳米杂化结构的组装策略,通过可控转化得到高比表面积介孔复合金属氧化物及金属纳米粒子/碳复合物,揭示了其催化性能与结构的关联。
英文主题词Layered double hydroxide; Mixed metal oxide; Carbon nanotube; Composite structure; Precursor route