为什么层状双金属氢氧化物频繁登上各大顶刊？

2023-10-23 　来源：江苏先丰纳米材料科技有限公司　>>进入该公司展台　

层状双金属氢氧化物( layered double hydroxides，LDHs) 是一类由两种或两种以上金属元素组成的金属氢氧化物，结构由主层板和层间的阴离子及水分子相互交叠构成。由于组成( 层板上的金属离子的种类与比例、阴离子的种类等) 易于调变、结构( 层数、层间距等) 易于裁剪、并且易于与其他材料复合实现功能化等优点， LDHs在超级电容器、二次电池及电催化等能源转换、电化学储能和肿瘤诊疗等领域得到了广泛的关注与研究。本期小丰整理了3篇2023年LDH在顶刊的表现，一起看下~

Advanced Materials：Pt@S-NiFe LDHs用于工业温度下水分离

合适的用于工业水分离的电催化剂可有力促进氢气的实际应用，合理的表面设计对于电催化剂弥合基础科学与工业期望之间的差距意义重大。

Advanced Materials报道研究人员设计了一种铂-量子点修饰的掺硫镍铁层状双金属氢氧化物（Pt@S-NiFe LDHs），其在工业条件下对析氢反应（HER）具有卓越的催化活性。Pt@S-NiFe LDHs 具有更强的结合能、传质和氢释放能力，在高电流密度下的HER表现卓越。

值得注意的是，在100mA cm-2电流密度下，其具有71mV低过电位和200小时的稳定性，超过了商业化的40%Pt/C和大多数已报道的铂基电催化剂。此外，其质量活性是过电位为100mV的40%Pt/C的2.7倍。在工业温度（65°C）下，基于Pt@S-NiFe LDH的电解槽只需1.62V即可达到100mAcm-2的电流密度，优于40%Pt/C//IrO2的商用电解槽。

这项工作为开发性能优异的电催化剂提供了合理的思路，可用于高电流密度下的工业高温水分离。

文献名称：Pt-Quantum-Dot-Modified Sulfur-Doped NiFe Layered Double Hydroxide for High-Current-Density Alkaline Water Splitting at Industrial Temperature

DOI:10.1002/adma.202208209

Advanced Materials：基于LDH的声敏化剂用于SDT癌症治疗

与其他治疗癌症的方法相比，声动力疗法（SDT）优势明显，因此是一种前景广阔的癌症治疗模式。然而，目前用于SDT的声敏化剂通常在超声（US）诱导的活性氧（ROS）生成方面表现出较低的活性，很难继续提高治疗效果。

Advanced Materials报道了研究人员将CoW-LDH和NiW-LDH纳米片设计成用于SDT疗法的高效声波敏化剂。研究人员通过简单的酸蚀刻处理实现了CoW-LDH和NiW-LDH纳米片从多晶到非晶的相变。

重要的是，与多晶纳米片相比，非晶CoW-LDH纳米片在US照射下具有更高的ROS生成活性，是商用TiO2声纳敏化剂的17倍。研究结果表明，超薄a-CoW-LDH纳米片在US诱导的ROS生成方面的性能增强可能归因于相变诱导的缺陷生成和电子结构变化。

经聚乙二醇改性后，a-CoW-LDH纳米片可作为SDT的高效声敏化剂，在US照射下实现体外细胞死亡和体内肿瘤根除。

文献名称：Boosting the Sonodynamic Cancer Therapy Performance of 2D Layered Double Hydroxide Nanosheet-Based Sonosensitizers Via Crystalline-to-Amorphous Phase Transformation

DOI:10.1002/adma.202209692

Nano-Micro Letters : 多孔ZIF-8@MLDH 增强 Li+分离功能

膜分离技术在锂离子提取领域具有较大的应用潜力，然而设计和制备高离子选择性和高渗透性的膜材料仍然是一个巨大的挑战。

Nano-Micro Letters报道研究人员制备出具有高锂离子(Li⁺)渗透率和良好运行稳定性的ZIF-8@MLDH 复合膜。

研究人员首先通过碱性蚀刻处理LDH纳米片构建了富含纳米尺度框架缺陷的MLDH膜，然后在MLDH框架缺陷中原位生长ZIF-8纳米颗粒，不仅提高了膜的结构稳定性，同时还将缺陷转变为锂离子传质通道，提高了锂离子的选择性。

测试结果显示，ZIF-8@MLDH复合膜对Li⁺/Mg²⁺的渗透选择性为31.9;Li⁺的渗透率仅从2.18mol m⁻²h⁻¹下降到1.73mol m⁻²h⁻¹，仍然优于未蚀刻的LDH膜。

文献名称：Engineer Nanoscale Defects into Selective Channels: MOF-Enhanced Li+ Separation by Porous Layered Double Hydroxide Membrane

DOI:10.1007/s40820-023-01101-w

先丰纳米LDHs（LDO）材料汇总