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為什么層狀雙金屬氫氧化物頻繁登上各大頂刊？

先豐納米 2023-10-23 | 閱讀：1934

層狀雙金屬氫氧化物( layered double hydroxides，LDHs) 是一類由兩種或兩種以上金屬元素組成的金屬氫氧化物，結構由主層板和層間的陰離子及水分子相互交疊構成。由于組成( 層板上的金屬離子的種類與比例、陰離子的種類等) 易于調變、結構( 層數、層間距等) 易于裁剪、并且易于與其他材料復合實現功能化等優點， LDHs在超級電容器、二次電池及電催化等能源轉換、電化學儲能和腫瘤診療等領域得到了廣泛的關注與研究。本期小豐整理了3篇2023年LDH在頂刊的表現，一起看下~

Advanced Materials：Pt@S-NiFe LDHs用于工業溫度下水分離

合適的用于工業水分離的電催化劑可有力促進氫氣的實際應用，合理的表面設計對于電催化劑彌合基礎科學與工業期望之間的差距意義重大。

Advanced Materials報道研究人員設計了一種鉑-量子點修飾的摻硫鎳鐵層狀雙金屬氫氧化物（Pt@S-NiFe LDHs），其在工業條件下對析氫反應（HER）具有卓越的催化活性。Pt@S-NiFe LDHs 具有更強的結合能、傳質和氫釋放能力，在高電流密度下的HER表現卓越。

值得注意的是，在100mA cm-2電流密度下，其具有71mV低過電位和200小時的穩定性，超過了商業化的40%Pt/C和大多數已報道的鉑基電催化劑。此外，其質量活性是過電位為100mV的40%Pt/C的2.7倍。在工業溫度（65°C）下，基于Pt@S-NiFe LDH的電解槽只需1.62V即可達到100mAcm-2的電流密度，優于40%Pt/C//IrO2的商用電解槽。

這項工作為開發性能優異的電催化劑提供了合理的思路，可用于高電流密度下的工業高溫水分離。

文獻名稱：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的聲敏化劑用于SDT癌癥治療

與其他治療癌癥的方法相比，聲動力療法（SDT）優勢明顯，因此是一種前景廣闊的癌癥治療模式。然而，目前用于SDT的聲敏化劑通常在超聲（US）誘導的活性氧（ROS）生成方面表現出較低的活性，很難繼續提高治療效果。

Advanced Materials報道了研究人員將CoW-LDH和NiW-LDH納米片設計成用于SDT療法的高效聲波敏化劑。研究人員通過簡單的酸蝕刻處理實現了CoW-LDH和NiW-LDH納米片從多晶到非晶的相變。

重要的是，與多晶納米片相比，非晶CoW-LDH納米片在US照射下具有更高的ROS生成活性，是商用TiO2聲納敏化劑的17倍。研究結果表明，超薄a-CoW-LDH納米片在US誘導的ROS生成方面的性能增強可能歸因于相變誘導的缺陷生成和電子結構變化。

經聚乙二醇改性后，a-CoW-LDH納米片可作為SDT的高效聲敏化劑，在US照射下實現體外細胞死亡和體內腫瘤根除。

文獻名稱：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 增強 Li+分離功能

膜分離技術在鋰離子提取領域具有較大的應用潛力，然而設計和制備高離子選擇性和高滲透性的膜材料仍然是一個巨大的挑戰。

Nano-Micro Letters報道研究人員制備出具有高鋰離子(Li?)滲透率和良好運行穩定性的ZIF-8@MLDH 復合膜。

研究人員首先通過堿性蝕刻處理LDH納米片構建了富含納米尺度框架缺陷的MLDH膜，然后在MLDH框架缺陷中原位生長ZIF-8納米顆粒，不僅提高了膜的結構穩定性，同時還將缺陷轉變為鋰離子傳質通道，提高了鋰離子的選擇性。

測試結果顯示，ZIF-8@MLDH復合膜對Li?/Mg2?的滲透選擇性為31.9;Li?的滲透率僅從2.18mol m?2h?1下降到1.73mol m?2h?1，仍然優于未蝕刻的LDH膜。

文獻名稱：Engineer Nanoscale Defects into Selective Channels: MOF-Enhanced Li+ Separation by Porous Layered Double Hydroxide Membrane

DOI:10.1007/s40820-023-01101-w

先豐納米LDHs（LDO）材料匯總