Hidróxidos dobles en capas
Los hidróxidos dobles en capas ( LDH ) son una clase de sólidos iónicos caracterizados por una estructura en capas con la secuencia de capas genérica [AcB Z AcB] n , donde c representa capas de cationes metálicos , A y B son capas de hidróxido ( HO-
) aniones , y Z son capas de otros aniones y moléculas neutras (como el agua). [1] Los desplazamientos laterales entre las capas pueden resultar en períodos de repetición más largos.
Los aniones intercalados (Z) están débilmente unidos, a menudo intercambiables ; sus propiedades de intercalación tienen interés científico y comercial. [2]
Las LDH se encuentran en la naturaleza como minerales , como subproductos del metabolismo de ciertas bacterias, y también involuntariamente en contextos artificiales, como los productos de la corrosión de objetos metálicos.
Las LDH pueden verse como derivadas de hidróxidos de cationes divalentes (d) con la estructura de capa de brucita (Mg (OH) 2 ) [AdB AdB] n , por reemplazo del catión (c) (Mg 2+ → Al 3+ ), o por oxidación de cationes (Fe 2+ → Fe 3+ en el caso de la herrumbre verde , Fe (OH) 2 ), en las capas de cationes divalentes metálicos (d), para darles un exceso de carga eléctrica positiva ; e intercalación de capas de aniones adicionales (Z) entre las capas de hidróxido (A, B) para neutralizar esa carga, lo que da como resultado la estructura [AcB Z AcB] n. Las LDH se pueden formar con una amplia variedad de aniones en las capas intercaladas (Z), como Cl - , Br - , NO-
3, CO2−
3, ENTONCES2−
4 y SeO2−
4.
Esta estructura es inusual en la química del estado sólido, ya que muchos materiales con estructura similar (como la montmorillonita y otros minerales arcillosos ) tienen capas metálicas principales cargadas negativamente (c) e iones positivos en las capas intercaladas (Z). [1]
En la clase más estudiada de LDH, la capa positiva (c) consta de cationes divalentes y trivalentes, y se puede representar mediante la fórmula
