水滑石类化合物是一种层状双金属氢氧化物结构的阴离子粘土，因其独特的物理化学性质，在催化剂、催化剂载体、脱色剂、稳定剂、阻燃剂等多方面得到广泛应用，近年来己成为国内外研究的热点。本文全面介绍了水滑石类化合物的结构、物理化学特性、制备方法、以及应用。关于水滑石合成方法以及性能研究，国内外有大量报道，而关于结构方面的理论计算比较少见，本文从量子化学角度，计算并分析了单层镁铝类水滑石结构中金属比例和稳定性的关系，得出在没有Al-O-Al前提下，Al／Mg比例越高，水滑石越容易合成，且结构越稳定，对实验室人工合成水滑石类化合物有一定指导意义。本文设计了单层水滑石层板结构的模型，改变模型中两种金属(Mg和Al)的比例，得到8种不同比例的水滑石层板结构，利用密度泛函理论(Density Functional Theory，DFT)对上述模型进行了系统地量子化学计算，比如结构优化，能量校正以及自然键轨道(NBO)分析等。通过比较8种模型结构的键长、电荷、键长与电荷之比、局部能量以及整体能量，结果表明在没有Al-O-Al前提下(Lowenstein规则)，Al取代Mg越多，所得水滑石类化合物的稳定性越强；通过NBO分析，可以知道，在水滑石层板结构中，Al-O键部分表现为共价键，而Mg-O键则全部为离子键，并且Al-O键长比Mg-O键长短，前者键能是后者的2.34倍，说明越多的Mg被Al取代，体系的能量变得越低，稳定性亦越强。将基于模型所得结果推演到实际类水滑石层板结构，本文得出结论：Al／Mg为1:2和1:3这两种比例的水滑石最容易合成且稳定性最强，该结论与实验室人工合成镁铝类水滑石的经验相吻合。