هیدروکسیدهای دولایه

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

رس، یک خاک طبیعی، قدیمی و فراوان با اندازه ذرات کمتر از ۴ میکرومتر برروی زمین است. خاک رس معمولاً حاوی مواد آلی و مواد معدنی فیلوسیلیکاتی است. خاک رس به دلیل ظرفیت بالای نگهداری آب، سمیت کم، قابلیت درج کردن و تخلخل بالا در زمینه‌های زیادی از جمله پزشکی، مصالح ساختمانی و غیر استفاده می‌شود. با توجه به نوع بار، رس می‌تواند به دو نوع تقسیم شود:۱) رس‌های کاتیونی که لایه بیرونی دارای بار منفی به همراه با کاتیون‌هایی در فضای بین لایه ای هستند مانند مونت موریلونیت و ۲) رس‌های آنیونی که بر خلاف رس‌های کاتیونی هستند و لایه بیرونی دارای بار مثبت به همراه آنیون‌هایی در فضای بین لایه ای می‌باشند مانند هیدوکسیدهای دو لایه ای (Layered double hydroxides).[۱]

هیدروکسیدهای دولایه‌ای (LDHs) دسته‌ای از رس‌های آنیونی با ساختار لایه ای است که فرمول کلی آن‌ها به این صورت می‌باشد AcBZAcB]n]که c نشان دهنده لایه‌هایی از کاتیون‌های فلزی، A و B لایه‌هایی از آنیون‌های هیدروکسیدی و z نشان دهنده آنیون‌های دیگر مانند یون کربنات، یون کلرید، یون نیترید و مولکول‌های خنثی مانند آب می‌باشد.[۲] ویژگی مهم ترکیبات LDH، ظرفیت بالای تبادل آنیونی است.[۳]

ساختار و فرمول ترکیبات LDH[ویرایش]

LDH توسط دسته ای از ورقه‌های معدنی انباشته از لایه‌هایی مانند بروسیت (بروسیت‌ها: مواد معدنی شامل هیدروکسید منیزیم آبدار Mg(OH)2 و به رنگهای سفید، خاکستری و سبزرنگ) تشکیل شده‌است که در آن هر یون 2+Mg بصورت هشت وجهی توسط 6 یون هیدروکسید احاطه شده است . به دلیل جایگزین شدن یون های دو ظرفیتی در ساختار بروسیت توسط یون های سه ظرفیتی، لایه های هیدروکسید فلزی با بار مثبت تشکیل می شوند. ترکیبات LDH نوعی جامد میهمان- میزبان با فرمول کلی [M1-x+2</supNx+3> (OH)2]+xyH2O(X-n)x/n می باشد که M+2 نشان دهنده یون های دو ظرفیتی و N+3 که نشان دهنده یون های سه ظرفیتی می باشد و این یون ها عمدتاً از دوره های سوم و چهارم جدول تنوبی می باشند. M+2 مانند ، Mg+2 Ca+2، Mn+2، Cu+2، Fe+2 و N+3 مانند Al+3، Fe+3، Ga+3 و غیره می‏باشند.X-n اشاره به آنیون های n ظرفیتی در بین لایه ها دارد. در فرمول مذکور x نسبت مولی بین یون های دوظرفیتی و سه ظرفیتی می باشد به اینصورت که (M+2/(M3++M+2 و معمولاً بین 0.4-0.2 می باشد. مقدار x به ترکیب LDH بستگی دارد؛ لذا این محدوده از x به عنوان بیشینه فاصله در نظر گرفته میشود.[۴]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Chatterjee، Aniruddha؛ Bharadiya، Preetam؛ Hansora، Dharmesh (۲۰۱۹). «Layered double hydroxide based bionanocomposites». Applied Clay Science: ۱۹-۳۶.
  2. Structural aspects of layered double hydroxides
  3. Intercalation chemistry of layered double hydroxides: recent developments and applications
  4. Mishra، Geetanjali؛ Dash، Barsha؛ Pandey، Sony (۲۰۱۸). «Layered double hydroxides: A brief review from fundamentals to application as evolving biomaterials». Applied Clay Science.