高娃1冉祥堃1赵汗青1赵宇飞2
（1.北京农学院生物与资源环境学院，北京；2.北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京）
DOI：10./-.
摘要我国盐湖镁资源丰富，合理利用镁资源制备高性能、高附加值的功能性材料，是镁资源可持续性开发与利用的重要导向标。镁基水滑石是指层板结构包含镁的二元、三元或多元水滑石，具有层板金属元素呈原子级分散、层板组成比例可调、插层阴离子可交换、结构拓扑转变以及记忆效应等结构特点，其在现代石油化工、煤化工、精细化工以及环境净化等领域具有广阔的应用前景。本文重点综述近几年基于镁基水滑石催化材料的研究进展，并总结其结构调控规律，为后续镁基水滑石催化材料的应用提供借鉴。关键词镁资源；水滑石；结构调控；催化材料引言我国是世界上盐湖最多的国家，盐湖资源丰富，氯化钾、氯化镁、氯化锂探明资源储量分别占全国的50%、90%和50%，潜在经济价值数十万亿元。盐湖资源的科学开发与利用，不仅影响到我国新能源、新材料的发展和应用，而且作为国家战略资源，关系到我国未来综合国力的提升。长期以来，盐湖资源开发都以钾肥生产为主，然而每生产1吨钾肥就要产生12吨副产物水氯镁石。受工艺技术限制，这部分镁资源未实现高效开发利用，大量的氯化镁会被重新排放到盐湖中，形成“镁害”。只有当盐湖镁产业在规模上发展到与盐湖钾肥等产业相匹配时，盐湖资源才能真正走上循环经济发展模式。因此，合理利用镁资源制备高性能、高附加值的功能性材料，是镁资源的可持续性开发与利用的重要导向标。水滑石(layereddoublehydroxides，LDHs)是一类二维阴离子层状材料，化学组成可表示为。其主体层板与水镁石Mg(OH)2结构相似，由羟基配位八面体基元构成，该八面体的M2+部分被M3+取代，从而使层板带正电荷，常见的M2+和M3+有Mg2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Al3+、Fe3+等。An-是层间阴离子，常用的有OH-、、、Cl-、等无机离子。带负电荷的阴离子可与层板的正电荷相平衡，使水滑石整体显电中性。镁基水滑石指层板结构包含Mg2+的二元、三元或多元水滑石，其具有层板金属元素原子级分散、层板组成比例可调、插层阴离子可交换以及结构记忆效应等结构特点，由此可构筑多种镁基功能材料[1-3]。近年来，随着纳米材料以及二维层状材料的飞速发展，镁基水滑石由于自身结构的独特性，在现代石油化工、煤化工、精细化工以及环境净化等诸多催化领域表现出了广泛的应用前景[1-3]。本文综述了镁基水滑石催化材料近年来的研究进展(图1)：(1)镁基水滑石直接作为催化剂应用于酸碱催化和超分子插层手性催化，论述了层板元素组成、层间阴离子类型对镁基水滑石催化材料酸碱性和催化活性的影响规律；(2)焙烧后得到的复合金属氧化物(mixedmetaloxides，MMOs)应用于固体碱催化和环境净化催化领域，系统论述了层板元素组成、比例、焙烧温度等条件对催化剂结构的影响，阐明了催化剂的结构特性(比表面积、表面元素价态、酸碱性、氧缺陷等)与催化活性的关联；(3)将MMOs作为载体制备负载型金属催化剂，总结了MMOs作为载体的优势及其对催化剂活性位结构和催化性能的影响；(4)镁基水滑石复合材料，分析了镁基水滑石与纳米碳材料、金属硫化物和磁性材料等复合后所展现出的协同催化效应。希望本综述能够吸引更多研究者