层状双氢氧化合物

层状双氢氧化合物（Layered double hydroxides, LDH），俗称水滑石，是指某一类特殊的层状物质，这种层状材料是由数层带正电荷的层与存在其中间平衡电荷的阴离子组成，中间的阴离子和层与层间作用力弱，且通常是可以被交换的。这种情况在固体化学中比较少见，许多材料是阳离子被夹在带负电荷的层与层间。 层状双氢氧化合物的其中一个例子便是硅酸盐类黏土矿如蒙脱石。而人们对层状双氢氧化合物较感兴趣的是其层间嵌入的性质。

层状双氢氧化合物通常可以用下列化学通式来表达：[M^z+_1-xM³⁺_x (OH)₂]^q+(Xⁿ⁻)_q/n·yH₂O。

M 代表金属阳离子，一般而言，z = 2， 而 M²⁺ = Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺ 或 Zn²⁺等二价金属阳离子； 因此可知 q = x 。 已知的几种固定组成其 x 值落在 0.2 到 0.33间。然而随着组成不同 x 值也会有所变动，亦存在着 x > 0.5的组成例子。

也有 z = 1的情况存在，也就是当 M⁺ = Li⁺ 而 M³⁺ = Al³⁺的时候。 在这种情况下，q = 2x - 1。像这类的特殊例子则可由以下化学通式表达：[LiAl₂(OH)₆]X∙yH₂O (LiAl₂-X))。 X 代表通用的阴离子而 y 值通常落在 0.5 – 4之间。

而层状双氢氧化合物层间的阴离子 X 则有许多种类，如 Cl⁻、Br⁻、NO₃⁻、CO₃²⁻、SO₄²⁻ 和 SeO₄²⁻ 等。

应用

一般而言，座落在层间的阴离子可轻易的被替换。而阴离子的种类从无机的（如碳酸根）到有机的（如苯甲酸根、琥珀酸根），甚至是复杂的生物分子如DNA都能与正电荷夹层有相互作用。如此的特性促使了许多关于层状双氢氧化合物层间嵌入的应用研究。药物分子如布洛芬就可以被嵌入，而其对应的层状双氢氧化合物对于可控制的药物释放方面具有应用潜力，因为若能控制释放剂量便可降低治疗期间的服药次数。更进一步还能利用农药可被嵌入的特点，以期用层状双氢氧化合物来移除受污染水中的农药，降低优养化的可能性。

层状双氢氧化合物在嵌入方面具有形状选择性质。举例来说，将 LiAl₂-Cl 的层状双氢氧化合物与50:50比例混合的 对位及邻位之苯二甲酸类衍生物反应，结果会得到对位异构物嵌入的层状双氢氧化合物。这种选择性对于分离异构物可能也有应用性。