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Les hydroxydes doubles lamellaires (HDL) connus aussi sous le nom d'argiles ioniques caractérisés par la formule générale [AcBZAcB]n, où c représente les cations métalliques, A et B sont des couches d'hydroxyde (OH^-) et Z sont des couches d'autres anions et des molécules neutres (comme l'eau). Les anions intercalés (Z) sont faiblement liés et souvent échangeables.

Les LDH se trouvent dans la nature sous forme de minéraux, sous-produits du métabolisme de certaines bactéries, et aussi involontairement, tels que les produits de corrosion des objets métalliques.

Structure

Les LDH peuvent être considérées comme dérivées d'hydroxydes de cations divalents avec la structure de couche brucite [AdBAdB]_n, par oxydation ou remplacement de cations dans les couches métalliques (d), de manière à leur donner une charge électrique positive en excès; Et l'intercalation de couches d'anions supplémentaires (Z) entre les couches d'hydroxyde (A, B) pour neutraliser cette charge, aboutissant à la structure [AcBZAcB]_n. Les LDH peuvent être formées avec une grande variété d'anions dans les couches intercalées (Z), telles que Cl^-, Br^-, NO^-, NO₃^-.

Applications

Les anions situés dans les régions intercalaires peuvent être remplacés facilement. Une large variété d'anions peut être incorporée, allant de simples anions inorganiques (par exemple les carbonates) jusqu'aux anions organiques (par exemple benzoate, succinate) et même des biomolécules complexes, y compris l'ADN. Ceci a conduit à un intérêt intense pour l'utilisation des LDH pour des applications avancées. Des molécules de médicament telles que l'ibuprofène peuvent être intercalées; Les nanocomposites résultants ont un potentiel d'utilisation dans des systèmes à libération contrôlée, ce qui pourrait réduire la fréquence des doses de médicaments nécessaires pour traiter un trouble.

Les LDH présentent des propriétés d'intercalation sélectives de forme. Par exemple, le traitement de LiAl₂-Cl avec un mélange 50:50 de téréphtalate (1,4-benzènedicarboxylate) et de phtalate (1,2-benzènedicarboxylate) conduit à une intercalation de l'isomère 1,4 avec une préférence de presque 100%. L'intercalation sélective d'ions tels que les benzènedicarboxylates et les nitrophénols a une importance car ils sont produits dans des mélanges isomères à partir de résidus de pétrole brut et il est souvent souhaitable d'isoler une seule forme, par exemple dans la production de polymères.

Les intercalates de LDH-TiO₂ sont utilisés dans les suspensions pour l'auto-nettoyage des surfaces, grace aux propriétés photo-catalytiques du TiO₂ et une bonne compatibilité des LDH avec les matériaux inorganiques.