层状双氢氧化物(layered double hydroxides，简称LDHs)，是一类由二价和三价金属离子组成的具有类水滑石层状结构的混合金属氢氧化物。由于LDHs独特的物理和化学性质(如高比表面积、记忆效应、层状结构和较强的离子交换能力等)，使得这类材料引起了众多研究者的兴趣，从而被广泛应用于催化剂、离子交换剂、吸附剂、医药等众多领域。本论文对用途广泛的碳酸根型镁铝LDHs的制备工艺和应用进行了研究：采用共沉淀的方法，全面研究了合成条件对LDHs的物理化学性能的影响，优化了工艺条件，提高了LDHs的物理化学性能；以LDHs为载体，在其表面负载二氧化钛(TiO2)、磷酸银(Ag3PO4)和三氧化二铋(Bi2O3)等，从而制备了一系列复合光催化剂，特别是可见光响应的光催化剂，并对它们的光催化性能进行了研究。　　 以氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液为沉淀剂，氯盐为阳离子源，采用共沉淀的方法制备了碳酸根型镁铝层状双氢氧化物(Mg-Al-CO3-LDHs)，全面研究了合成条件对LDHs的结晶、晶粒尺寸、化学组成、形貌、比表面积和孔分布的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电显微镜(TEM)和比表面仪(BET)等对它们进行表征，结果表明：经90℃陈化4h得到的LDH(LDH-90-4)具有较高的比表面积(103.7 m2/g)，而经90℃陈化8h得到的LDH(LDH-90-8)具有较高的结晶度和较光滑的表面。以LDH-90-4为载体，通过表面负载锐钛矿型二氧化钛，经500℃热处理，制备了镁铝混合金属氧化物和二氧化钛的质量比为1:1和1:0.5的复合光催化剂。以酸性红G为模型污染物，对复合催化剂的光催化性能进行了研究。结果表明，镁铝混合金属氧化物和二氧化钛的质量比为1:0.5的复合光催化剂具有最高的光催化活性。　　 以碳酸钠溶液作为还原液，利用LDHs的“记忆效应”，将煅烧后所得的镁铝混合金属氧化物还原为LDHs。以被还原的LDHs(R-LDHs)为载体，通过表面负载Ag3PO4，制备了一系列质量比的R-LDHs/Ag3PO4复合可见光响应的光催化剂。通过XRD、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、傅立叶扫描电镜(SEM)和TEM对它们进行了表征，结果表明：Ag3PO4均匀地分布在R-LDHs的表面，晶粒尺寸比纯的Ag3PO4更小。以酸性红G为模型污染物，对复合催化剂的可见光催化性能进行了研究。结果表明，复合光催化剂比纯的Ag3PO4具有更高的光催化活性，R-LDHs/Ag3PO4质量比为3:1的复合光催化剂光催化活性最高。　　 以R-LDHs为载体，五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为铋源，采用固相反应法，在室温下将不同质量比的R-LDHs与Bi(NO3)3·5H2O混合、研磨，经适当热处理得到一系列β-Bi2O3/MMOs可见光复合光催化剂。通过XRD、UV-vis、和SEM等对它们进行了表征，结果表明：通过同样的方法制备的纯的Bi2O3为单斜α相，而复合材料中的氧化铋为四方β相。以亚甲基蓝为模型污染物，对复合催化剂的可见光催化性能进行了研究。结果表明，复合光催化剂比纯的Bi2O3具有更高的光催化活性，R-LDHs/β-Bi2O3质量比为1:2的复合光催化剂光催化活性最高。