中文名称：镍铁层状双金属氢氧化物
英文名称：Nickel Iron Layered Double Hydroxide (NiFe-LDH)

结构特征

NiFe-LDH属于层状双氢氧化物（LDH）家族，由镍（Ni²⁺）和铁（Fe³⁺）两种金属离子与羟基（OH⁻）交替排列形成层状结构，层间通过可交换的阴离子（如碳酸根、硝酸根）及水分子维持电荷平衡。其层状结构类似石墨烯，但化学成分更复杂，层间距可通过调节阴离子种类和金属比例实现动态调控。这种结构赋予其高比表面积和丰富的表面活性位点，为催化反应和离子传输提供了理想平台。

合成方法

NiFe-LDH的制备以化学沉淀法为主，通过控制金属盐（如硝酸镍、硝酸铁）与碱（如氢氧化钠）的共沉淀反应实现。反应过程中需精确调控pH值（通常为10-11）和温度（60-80℃），以促进层状结构的形成。水热法和溶剂热法可进一步提升结晶度，前者通过高温高压促进离子重排，后者则以有机溶剂替代水，适用于对水敏感的金属体系。合成后的产物需经洗涤、干燥等步骤去除杂质，最终获得纯度>99%的棕黄色粉末。

应用领域

NiFe-LDH在能源存储与转换领域表现突出。作为超级电容器电极材料，其层状结构可加速离子扩散，提高能量密度；在电催化领域，它作为析氧反应（OER）催化剂，通过优化金属比例可显著降低过电位，提升反应效率。此外，其层间阴离子可交换性使其成为重金属离子（如Cr₂O₇²⁻）和有机污染物的有效吸附剂，在环境治理中具有应用潜力。

研究进展

近年来，NiFe-LDH的研究聚焦于功能化改性。通过掺杂其他金属（如钴、铝）或引入非金属元素（如氮、硫），可调控其电子结构和表面性质，进一步提升催化活性。例如，NiFe-LDH与碳纳米管复合后，导电性显著增强，在碱性电解水中的稳定性大幅提高。此外，其作为前驱体煅烧生成的NiFe-LDO双金属氧化物，在非线性光学和高温催化领域展现出新特性。

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