类水滑石(hydrotalcite-like compounds,HTLCs),也被称为层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,简称LDHs)。因为具有特殊的纳米层状结构,在催化方面具有广泛的用途。本文以共沉淀法制备了多种不同组成的类水滑石材料,将其作为前体制备复合氧化物及插层材料,借助现代分析手段如XRD、FT-IR、TG-DTA、SEM、元素分析等分析表征了其结构和形貌,并分别应用于光催化降解有机染料、酯交换反应制备生物柴油、酯化反应制备DIOP过程中,以期为类水滑石在催化方面的深入研究提供科学依据。研究的主要内容包括以下几个方面:1.采用非稳态共沉淀法制备了 Zn/Al-(x)-HTLCs、Ni/Ti-(x)-HTLCs和Zn/Ni/Al-(x)-HTLCs(x代表不同原子之间的比例)。并将磷钨酸插层于Zn/Al-(x)-HTLCs制备了 P-Zn/Al-(x)-HTLCs,对上述四种材料进行不同温度的焙烧,制备了相应的复合氧化物。分别用这四种材料作催化剂对甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B进行光催化降解。实验结果表明,P-Zn/Al-LDO的催化效率反不如Zn/Al-LDO,而大于相应的杂多酸;而Ni/Ti-LDO和Zn/Ni/Al-LDO表现出优异的光催化降解活性。其中Ni/Ti-(4)-LDO对甲基橙降解率最快30min内可达98%以上;而Zn/Ni/Al-(1:1:1)-HTLCs在450℃焙烧后,催化甲基橙和亚甲基蓝可在1h内达到97%以上的降解率,对罗丹明B可在100 min的光照后达到91%的降解率。Ni/Ti-LDO和Zn/Ni/Al-LDO用于光催化降解目前尚无文献报道。2.用非稳态共沉淀法制备了 Mg/Al-(x)-HTLCs和Li/Al-(x)-HTLCs。并以这两种类水滑石为前驱体制备了纳米复合氧化物Mg/Al-(x)-LDO和Li/Al-(x)-LDO。以此复合氧化物催化大豆油与甲醇进行酯交换反应,制备生物柴油。实验结果表明:Mg/Al-(3)-HTLCs在450 ℃下焙烧,催化剂的用量为大豆油质量的2%,反应时间为3 h,醇油比15:1时,生物柴油的产率可以达到97.4%;而Li/Al-(13)-HTLCs经400 ℃焙烧后,催化剂用量为大豆油质量的0.5%,反应时间2 h,醇油比15:1时,生物柴油产率为96.5%。上述两种催化剂经三次回收再用后的催化效率仍在90%以上。3.采用磷钨酸插层Zn/Al-(x)-HTLCs,并高温焙烧制得P-Zn/Al-(x)-LDO,用于异辛醇与邻苯二甲酸酐酯化反应合成(Di-2-ethylhexyl Phalate,DIOP)。在异辛醇与邻苯二甲酸酐的摩尔比为2.5,催化剂用量为苯酐质量的0.76%,反应温度为180 ℃,带水剂环己烷为苯酐质量的一半的条件下,反应4.5 h可以达到92.8%的苯酐转化率,反应10h转化率可达97.9%。