中文--并行合成高結(jié)晶zn-al雙層狀金屬氫氧化物和zno相位之間的互變和光催化活性

1、<p><b>　　中文5662字 </b></p><p><b>　　外文翻譯</b></p><p><b>　　（2013屆）</b></p><p>　　外文題目 Concomitant synthesis of highly crystalline Zn–Al layered

2、 double hydroxide and ZnO: Phase interconversion and enhanced photocatalytic activity </p><p>　　譯文題目 并行合成高結(jié)晶Zn-Al雙層狀金屬氫氧化物和ZnO：相位</p><p>　　之間的互變和

3、光催化活性 </p><p>　　外文出處 Journal of Colloid and Interface Science </p><p>　　ZnO伴隨合成高結(jié)晶Zn-Al雙層狀金屬氫氧化物：</p><p>　　相位之間的互變和光催化活性</p

4、><p>　　Kingshuk Dutta, Somnath Das, Amitava Pramanik</p><p>　　摘要：具有納米結(jié)構(gòu)的金屬氧化物/氫氧化物已成為一個(gè)最有發(fā)展前景的材料，因?yàn)槠洫?dú)特的、有吸引力的性能，在各種領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。在本論文中，納米ZnO伴隨合成高結(jié)晶Zn-Al雙層狀金屬氫氧化物（ZnAl-LDH）是使用鋁基作為模板。一方面，研究了在水熱條件下溶液中ZnO在L

5、DH相中生成了摻鋁氧化鋅（AZO），另一方面，它提高了以鋁基為模板的LDH的結(jié)晶度。由于鋁鹽的存在，LDH板由自限性自然生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向非自限性自然生長(zhǎng)。相變過程中材料形成，AZO在溶液中形成，ZnAl-LDH在基板上結(jié)晶，在水溶液中已被證明其是有效的分解剛果紅的光催化劑。</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在過去幾年中，一維和二維平面的納米結(jié)構(gòu)形

6、態(tài)已成功地在一個(gè)密集的包裝膜固體基板上形成，納米結(jié)構(gòu)在電子、光學(xué)、生物、醫(yī)藥和化學(xué)變化中北被廣泛應(yīng)用。這些納米物質(zhì)層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸引了很多人?？臻g紋理排列導(dǎo)向的無(wú)機(jī)晶體材料同時(shí)具有宏觀和納米級(jí)別的單元，其具有獨(dú)一無(wú)二的可被利用的性質(zhì)，例如結(jié)構(gòu)是各向異性、緊密、高比表面積的類似物具有機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)、多功能催化性能。</p><p>　　一種在基片上沉積形成的雙層狀金屬氫氧化物（LDH）材料，也被稱為水滑石。水滑石具有二

7、維層狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是帶正電荷的八面體，通式是[(MⅡ,MⅢ)(OH)x]的混合金屬氫氧化物，類似結(jié)構(gòu)有Mg(OH)2，層間被陰離子An-和水分子占據(jù)，使層結(jié)合在一起。 LDH的化學(xué)成分可由分子式[MⅡ1-xMⅢx(OH)2]x+(An-)x/nmH2O來(lái)表示（MⅡ表示二價(jià)金屬離子，如Zn、Mg、Fe、CO、Ni；MⅢ表示三價(jià)金屬離子，如Al、Cr、Ga；An-表示陰離子，如、、、Cl-）。由于LDH具有高比表面積和強(qiáng)吸附能力，可以使起化

8、學(xué)反應(yīng)的有效分子到達(dá)表面催化活性中心。所以分層生長(zhǎng)的LDH納米結(jié)構(gòu)在生物學(xué)和催化學(xué)中有重大的應(yīng)用。</p><p>　　最近的一些研究報(bào)告了制備和LDH/水滑石相類似的物質(zhì)，例如在不同基板上形成ZnAlCO3 和ZnAl2O4薄膜。例如，劉軍等人在Zn-Al基板上制備Zn-Al復(fù)合膜，其具有不同的結(jié)晶度。煅燒得到的ZnO/ZnAl2O4膜已被用來(lái)作為鋰離子電池的負(fù)極材料。他們還報(bào)告了ZnO在以鋁為基板的LDH上二

9、次生長(zhǎng)。另外一種方法，段教授和他的小組以陽(yáng)極氧化鋁為基板合成了Mg-Al LDH薄膜，其煅燒、再水化的膜已被用來(lái)作為羥醛縮合的催化劑。高教授和他的同事報(bào)告稱，在鋁表面形成了多孔的LDH膜。然而，之前的研究報(bào)告沒有明確的提出在不存在鋁鹽的條件下，一步法并行合成ZnAl-NO3和ZnO晶體。雖然一些研究已報(bào)告了LDH材料的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，但是利用它作為光催化劑尚未有文章發(fā)表。在本報(bào)告中，在分層基底上生長(zhǎng)的納米LDH薄膜，也存在相之間的轉(zhuǎn)換，引起

10、光反應(yīng)電位的提高，在材料的兩面都表現(xiàn)出來(lái)。</p><p>　　氧化鋅（ZnO）及其摻雜的材料，鋁摻雜氧化鋅（AZO），也引起了人們的注意，因?yàn)樗谑覝叵?，電?dǎo)率高、光催化活性好等優(yōu)點(diǎn)，可被應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如可用于藍(lán)紫色激光、透明晶體管和其它一些光電子器件。ZnO的合成在各種物理技術(shù)、水化學(xué)增長(zhǎng)（ACG）方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉、節(jié)能和綠色，這主要是由于它的制備很少使用有機(jī)介質(zhì)、表面活性劑或聚合物為模板

11、。憑借ACG水熱方法，AZO顆粒成功在溶液中產(chǎn)生，其光催化效率被利用。</p><p>　　在本研究中，我們開發(fā)出一種簡(jiǎn)便的一步水熱法在鋁基板和棒狀氧化鋅鋅礦上生成多孔Zn-Al LDH結(jié)構(gòu)，純度和結(jié)晶度都較高。我們提出這樣一種機(jī)制，基板不同產(chǎn)生的自限性生長(zhǎng)使LDH和ZnO在同一溶液中表現(xiàn)出不同的成分和形貌。由于鋁鹽的存在，自然生長(zhǎng)的LDH變化非自限性生長(zhǎng)。我們還報(bào)告了當(dāng)鋁表面沉積的LDH相的結(jié)晶度提高，純Z n

12、O相會(huì)完全轉(zhuǎn)變成純LDH相。我們也報(bào)告了光催化性能高、多孔的、高結(jié)晶的LDH和AZO顆粒在相變化過程中得到。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p><b>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)中所有的試劑都是分析純的，不需進(jìn)一步提純。硝酸鋅水合物（Zn(NO3)26H2O，分析純，

13、純度：≥99.0%）和硝酸鋁（Al(NO3)39H2O，分析純，純度：≥98.0%）從印度的Merck公司購(gòu)買得到。烏洛托品四胺（烏洛托品，C6H12N 4，純度：≥99.0 %），鋁板（純度≥99.99%，厚度：0.25mm）和剛果紅（C32H22N6Na2O6S2，染料含量：85%）染料從Sigma–Aldrich公司采購(gòu)。在所有實(shí)驗(yàn)過程中使用的蒸餾水有以下特點(diǎn)：pH=7.2，電導(dǎo)率2x10-6 S cm-1，總含鹽量<0.5

14、mg/L，濁度<0.1NTU。</p><p>　　2.2 同時(shí)合成LDH和ZnO</p><p>　　在室溫下，以摩爾比1：1在三個(gè)100ml的燒杯中加入50ml的Zn(NO3)26H2O（1.49g，0.1M）和50ml的烏洛托品（0.70克，0.1M）形成三種水溶液。按需要加入稀氨水（5mol/L）和稀硝酸(1mol/L)調(diào)節(jié)三種溶液的pH分別為7.5，10和5。這三種溶液被分

15、別稱為實(shí)驗(yàn)1（PH =7.5）、實(shí)驗(yàn)2（pH=10）和實(shí)驗(yàn)3（pH=5）。得到的溶液轉(zhuǎn)移到250ml燒瓶中。一個(gè)干凈的鋁平板（面積2x2cm2，厚度0.25mm）由聚四氟乙烯絲固定，橫向懸浮在溶液中。在所有可能的情況下對(duì)兩面沉降進(jìn)行了分析研究。在實(shí)驗(yàn)室瓶子被密封，放置在烘箱中，90℃下保溫24h。</p><p>　　上面得到的溶液，從中取出鋁板，水熱處理后，用蒸餾水漂洗幾遍，有大量的丙酮來(lái)促進(jìn)干燥過程，然后放在

16、烘箱中恒溫70℃干燥12h。鋁基板上瓶底的沉積物被研究確定是LDH。將留在瓶子里面的溶液離心，用蒸餾水洗滌幾次，在烘箱中恒溫70℃干燥12h，得到氧化鋅，參看下文。</p><p>　　2.3 ZnO相向LDH相轉(zhuǎn)換</p><p>　　為了研究溶液中Al3+的加入對(duì)鋁板表面的沉積和粒子的形成的影響，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。分別用50ml的Zn(NO3)26H2O（1.49g，0.1M）和50ml

17、的烏洛托品（0.70克，0.1M）準(zhǔn)備幾種100ml的溶液。改變Al(NO3)39H2O的溶解量，以維持鋅、鋁摩爾比在溶液中的范圍是18:1-2:1，標(biāo)號(hào)為實(shí)驗(yàn)4（0.11克）；實(shí)驗(yàn)5（0.21克）；實(shí)驗(yàn)6（0.31克）；實(shí)驗(yàn)7（0.63克）；實(shí)驗(yàn)8（0.94克）。每個(gè)溶液的pH用氨水（5mol/L）調(diào)整為7.5。得到的溶液轉(zhuǎn)移到250ml燒瓶中。用一個(gè)聚由四氟乙烯絲固定的干凈的鋁平板（面積2x2cm2，厚度0.25mm）橫向懸浮在溶液

18、中。瓶密封，放置在烘箱中，90℃下保溫24h。除了額外的不同數(shù)量的Al(NO3)39H2O被添加到實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)4，5 , 6，7和8與實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)條件和程序都是相同的。所有的實(shí)驗(yàn)詳述在表1中。</p><p><b>　　2.4 光催化活性</b></p><p>　　LDH晶體（結(jié)果和討論中提到的生長(zhǎng)在鋁基板上以及在溶液中）和氧化鋅（純的或者摻鋁氧化鋅）對(duì)剛果紅在溶

19、液中進(jìn)行光催化降解，說明都具有光催化活性。首先，將一個(gè)100ml濃度為4x10-4M染料溶液放置在光催化反應(yīng)器，加入5mg的光觸媒并攪拌45分鐘，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/秒，在22℃下的黑暗環(huán)境下染料和催化劑表面建立了吸附-解吸平衡。45分鐘后，用水銀燈（60W，365nm）產(chǎn)生的紫外線照射懸浮液，攪拌條件是（400轉(zhuǎn)/秒，22℃）。在給定的時(shí)間間隔內(nèi)完成照射，樣品離心后，使用Perkin-Elmer Lambda 900 UV/VIS/NIR光

20、譜儀測(cè)其吸光度，波長(zhǎng)為498nm，吸光度被記錄下來(lái)。不加催化劑的空白染料也進(jìn)行了類似條件下降解，作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　2.5 特性描述</b></p><p>　　粉末樣本的X-ray射線圖譜用使用Cu Kα（λ=1.5406A）西門子-D-5000儀器得到，步長(zhǎng)定為0.05/s，2θ角的范圍從5°到70°。</p>

21、;<p>　　沉積在鋁板上以及沉淀在溶液中的物質(zhì)形態(tài)由掃描電子顯微鏡（SEM，日立S-4700）表征，掃描電鏡配有能譜附件加速電壓20kV。樣品被安裝在多孔碳上，濺射使它們具有導(dǎo)電性，然后觀測(cè)影像。</p><p>　　室溫紅外傅立葉變換IR（FT - IR）進(jìn)行測(cè)量的紅外分光光度計(jì)Perkin-Elmer分辨率為2cm-1，使用溴化鉀壓片法。熱重分析（TGA）在Perkin-ElmerPyris1

22、 TGA儀器上進(jìn)行，氮?dú)鈿夥障律郎厮俾收{(diào)節(jié)到5 ℃min-1。</p><p>　　總有機(jī)碳含量（TOC）是用Shimadzu TOC-5000A總有機(jī)碳分析儀檢測(cè)得到。</p><p><b>　　結(jié)果與討論</b></p><p><b>　　3.1 合成與表征</b></p><p>　　在水

23、熱實(shí)驗(yàn)條件下，溶液中只存在Zn2+或者Zn2+、Al3+和HMTA進(jìn)行水解沉淀，微粒在溶液中和鋁基板上生成。因?yàn)橛写罅康纳⒘３恋碓阡X基板的上表面，只有鋁基板的下表面才被認(rèn)為是有效的表面生長(zhǎng)。上表面的散顆粒和下表面的生長(zhǎng)顆粒在所有的實(shí)驗(yàn)中都被分別表征。</p><p>　　3.2 X-ray衍射表征</p><p>　　鋁片在水熱反應(yīng)之前和之后的XRD圖譜與從鋁片上刮下來(lái)的粉末的XRD圖譜作

24、對(duì)比顯示在圖1中。觀察XRD圖譜可以發(fā)現(xiàn)沉積在鋁板上的顆粒和從鋁板上刮下來(lái)的粉末在（003）和（006）都出現(xiàn)很強(qiáng)的吸收峰，這表明底面間距為0.89nm菱形對(duì)稱的ZnAl-LDH相生成，因?yàn)檫@與水滑石（LDH）插入陰離子的文獻(xiàn)值相匹配。003和006峰的存在證實(shí)了層狀結(jié)構(gòu)的ZnAl-LDH材料的生成。此外，012、110和113峰表示LDH也存在，而且還有鋁金屬本身高強(qiáng)度的峰（圖1b）。任何其他峰由于沒有任何其它相或雜質(zhì)的存在表明在鋁板

25、上合成了純的ZnAl-LDH相。在溶液中形成的沉淀的XRD圖譜顯示在圖2b中。該峰可以被認(rèn)為是六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氧化鋅的特征峰，計(jì)算晶格常數(shù)a= 3.25Å和c= 5.21Å，這符合報(bào)告的數(shù)據(jù)（JCPDS NO.36–1451）。在溶液中合成的沉淀在XRD圖譜上沒有檢測(cè)到其它衍射峰。顯然，在鋁板上生成的ZnAl-LDH和在溶液中形成的ZnO純度和結(jié)晶度方面都很好。有趣的是，在鋁板上氧化鋅一點(diǎn)都沒有生成，而且在溶液中LD

26、H也沒有沉淀，這使它成為一個(gè)并行合成不同固相成分的獨(dú)特方法，很容易將</p><p>　　3.3 電子顯微鏡表征</p><p>　　水熱反應(yīng)后在鋁基板表面沉淀的粒子的掃描電鏡照片顯示在圖2a上。在2cmx2cm鋁板上沉積的ZnAl-LDH的光學(xué)圖像（圖2a）?？梢钥闯?，定向的LDH晶體均勻密集的生長(zhǎng)在金屬表面的整個(gè)地區(qū)內(nèi)，由許多厚度50-70nm和橫向尺寸為2-4lm薄片相互連接而成。大

27、多數(shù)的LDH小板生長(zhǎng)在平面垂直的ab軸上（c軸平行于襯底），鋅:鋁是18:1~2:1（實(shí)驗(yàn)1中樣本板的能譜在配套材料圖S1中顯示）。 </p><p>　　在溶液中沉淀顆粒的形態(tài)，見圖2c，清楚地表明氧化鋅晶體的棒狀結(jié)構(gòu)，平均長(zhǎng)度為2-3 lm和平均直徑為500-600 nm。</p><p>　　由鋁板上刮下來(lái)的粉末結(jié)構(gòu)性質(zhì)（實(shí)驗(yàn)1）用紅外光譜（FTIR）和熱重分析（TGA）得到證實(shí)（配

28、套材料圖S2和S3），其中還提供了LDH相形成的證據(jù)。</p><p>　　3.4 模擬并行合成高結(jié)晶LDH和氧化鋅的機(jī)制：自限性生長(zhǎng)</p><p>　　我們提出在鋁基板上形成ZnAl-LDH和在溶液中形成氧化鋅粒子的機(jī)理列在圖表1中。在水熱反應(yīng)條件存在鋅鹽，稀氨，烏洛托品和鋁金屬有可能發(fā)生下列反應(yīng)。</p><p>　　高pH值下Zn2+進(jìn)行水解，沉淀形成氧化鋅

29、。在我們的過程中，使用烏洛托品可以慢慢產(chǎn)生氨保持pH為恒定值。由反應(yīng)1和2可知，堿性條件下通過水解HMTA生產(chǎn)氨和甲醛。由于Al3+離子是LDH成核和生長(zhǎng)的不可分割的一部分，所以表面溶解鋁盤生成可溶性鋁離子是必須具備的先決條件。在堿性條件下，鋁金屬可以溶解在界面形成Al(OH)4-和Al(OH)3（pH值為7-8）反應(yīng)3和4列出。在存在氨的溫和堿性條件下，Zn2+離子可以轉(zhuǎn)換為多個(gè)水溶性形式，如Zn(OH)2，Zn(OH)42-或Zn(

30、NH3)42+（反應(yīng)5-7）。在反應(yīng)8中Al(OH)4-和任何以上的Zn存在形式作用對(duì)ZnAl-LDH相的生成油很大幫助，這是熱力學(xué)所主導(dǎo)的。在沒有鋁鹽的情形下，鋅最終會(huì)轉(zhuǎn)化為不溶性氧化鋅（反應(yīng)9-11）。在鋁表面LDH相的生長(zhǎng)表明在溶液中存在鋅離子可能有助于金屬板溶解成正離子形式。在堿性介質(zhì)中這反過來(lái)有利于吸收溶液中的二價(jià)金屬離子形成LDH相。</p><p>　　3.5 pH對(duì)結(jié)晶度的影響</p>

31、<p>　　為了合理的觀察pH的影響，我們模擬了不同的實(shí)驗(yàn)條件，記為實(shí)驗(yàn)1（pH=7.5）實(shí)驗(yàn)2(pH=5)和實(shí)驗(yàn)3(pH=10)。由掃描電鏡和XRD圖譜（圖3）說明在較低和較高的pH值下，LDH的沉積和結(jié)晶度明顯受阻（與實(shí)驗(yàn)1中pH=7.5相比）。在較低pH值時(shí)，Al(OH)3顯著降低，它是LDH生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素（根據(jù)反應(yīng)3和4），從而Al3+供應(yīng)不足，導(dǎo)致結(jié)晶度降低（圖3 a和b）。這一觀察與已發(fā)表的報(bào)告中Al的相圖一致

32、。當(dāng)pH值增加到10會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的濃度，在基板上為L(zhǎng)DH提供有效的成核和沉淀生長(zhǎng)的材料被阻礙，降低其結(jié)晶度（圖3 e和f）。因此，通過控制結(jié)晶的pH，水熱條件下在鋁基板上可形成穩(wěn)定的具有高結(jié)晶度的LDH材料。 </p><p>　　3.6 外部引入Al3+的影響</p><p>　　為了研究Al3+對(duì)ZnO和LDH的生長(zhǎng)，在溶液中我們進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)是改變Zn:Al摩爾比。圖

33、4顯示了Zn:Al摩爾比為18，9，6和3的XRD衍射圖譜。由XRD圖譜可以明顯的看出，隨著Al3+鹽濃度的增加，LDH的結(jié)晶度會(huì)顯著提高。因此，在溶液中當(dāng)Zn:Al摩爾比達(dá)到2時(shí)，穩(wěn)定的高結(jié)晶的LDH在鋁基板上得到。純LDH和AZO的生長(zhǎng)機(jī)制在圖5中展示出來(lái)。由于外部引入Al3+的存在，在鋁基板上會(huì)有大量的Al(OH)4-存在，Al(OH)4-有利于LDH相的生成，相對(duì)于沒有Al3+存在而言，如在實(shí)驗(yàn)1中沒有用鋁鹽的情形。確切的說，A

34、l3+的加入破壞了LDH的自限性增長(zhǎng)（對(duì)比實(shí)驗(yàn)1），這可以得出結(jié)論，在溶液里連續(xù)的加入鋁離子LDH會(huì)從溶液中向鋁基板上轉(zhuǎn)變，形成高結(jié)晶度的LDH相，直到反應(yīng)過程中Zn(OH)4 2-和Zn(NH3)4 2+被完全的消耗掉。</p><p>　　鋁基板上LDH相形態(tài)的改變（配套材料圖4）列出，在前驅(qū)溶液中顆粒的相行為和形態(tài)被很大的改變，結(jié)果形成一個(gè)第二個(gè)LDH相，該相與氧化鋅的生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)。圖6中顯示了過濾粉體的SEM

35、照片，過濾顆粒是HMTA中Zn2+:Al3+離子比不同得到的?？梢钥闯?，當(dāng)少量Al3+添加（Zn:Al=18:1），過濾后的樣品形成了氧化鋅晶體，晶體長(zhǎng)度為500-600nm，直徑在150-300nm。</p><p>　　圖7表明樣品的XRD中沒有別的可檢測(cè)相，說明氧化鋅在形成過程中可能摻雜Al元素，其晶格形成摻鋁氧化鋅（圖5）。在ICP-OES上大量樣品（Zn:Al=18:1~2:1）揭示了鋅鋁摩爾比為~52

36、.5。外部引入鋁離子形成的其它摻鋁物種具有高的結(jié)晶度，有很大價(jià)值，但是都低于本文中的摻鋁氧化鋅（Zn:Al=18:1~2:1），本文報(bào)告列出。不同鋅鋁摩爾比生成的沉淀粉末樣品的XRD圖譜列在圖7中。LDH相的量一直增加，直到鋅鋁摩爾比達(dá)到3:1，這時(shí)過濾樣品中所含ZnAl-LDHs相更多，圖7d中粉末樣品的XRD圖譜確定是LDH。</p><p>　　在介質(zhì)中少量的氧化鋅也得以形成（圖7d插圖）。所以，在前體溶液

37、中外部引入Al3+會(huì)使ZnAl-LDH相增加，這與氧化鋅的生長(zhǎng)相競(jìng)爭(zhēng)，主要是通過消耗Zn2+的形式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)Al3+的進(jìn)一步增加到鋅:鋁=2時(shí)，溶液中生成純的LDH而沒有氧化鋅，XRD圖譜明顯的展示出來(lái)（圖8和插圖-其它峰均未檢出）。因此，通過此水熱法可以成功的實(shí)現(xiàn)ZnO向LDH的轉(zhuǎn)變?？梢岳斫獾氖?，溶液中在生成純LDH的過程中，Al(OH)3或者Al(OH)4-發(fā)揮了雙重作用，不斷的供應(yīng)基板材料。</p><p>

38、;<b>　　3.7 光催化活性</b></p><p>　　納米多孔材料作為催化劑載體或用作光催化物質(zhì)具有潛在的應(yīng)用前景。細(xì)粉氧化物半導(dǎo)體材料如氧化鋅、氧化錫和氧化鈦也被作為高活性的光催化劑使用。在紫外光照射下多孔納米結(jié)構(gòu)的LDH和AZO對(duì)剛果紅染料溶液進(jìn)行降解。降解效果十分明顯列在圖9和圖10中。</p><p><b>　　結(jié)論</b>&l

39、t;/p><p>　　總之，我們報(bào)告了以溶液為基礎(chǔ)的水熱晶化法合成高純度和高結(jié)晶度的ZnAl-LDH薄膜，同時(shí)也制備了氧化鋅。這種一步法合成和分離兩相的方法是成功地實(shí)現(xiàn)了三價(jià)金屬代替其鹽溶液，從而為特定晶體生長(zhǎng)提供了一個(gè)良好的模板裝置。鋁基板為L(zhǎng)DH自限性生長(zhǎng)成為均勻、緊密的結(jié)構(gòu)提供了Al 3 +離子源。納米結(jié)構(gòu)的LDH的定向生長(zhǎng)和結(jié)晶度可以通過調(diào)整結(jié)晶介質(zhì)的pH實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們提出了ZnO和LDH異相成核和

40、非對(duì)稱分割的機(jī)制。我們的實(shí)驗(yàn)還表明，在實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)不同Al3+摻雜量，是改變LDH轉(zhuǎn)變成非自限性生長(zhǎng)過程的有效途徑，這樣可以提高LDH的結(jié)晶度（Zn：Al=2）。在溶液中，當(dāng)ZnO相向ZnAl-LDH相轉(zhuǎn)變的時(shí)候，一端生成摻鋁ZnO，另外一端生成純LDH。LDH和AZO都成功的被用來(lái)作為光催化材料。高比表面的多孔型排列的LDH和亞微米大小的AZO，在紫外線照射下改善了對(duì)剛果紅的光催化降解效率。這一新的方法可被展開利用，通過簡(jiǎn)單的化學(xué)方法合

41、成其它混合金屬氧化物或者氫氧化物，使其成分可以調(diào)節(jié)，它在催化工業(yè)中的應(yīng)用開發(fā)簡(jiǎn)單優(yōu)越的光響應(yīng)材料也有很大的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p><b>　　感謝</b></p><p>　　我們感謝審稿人在幫助提高手稿質(zhì)量方面提供的有價(jià)值的建議。</p><p><b>　　附錄A.的補(bǔ)充材料</b></p><