作为无机层状材料中的重要成员,水滑石(Layered double hydroxides,LDH)以其特有的层状结构、简便绿色的合成方法和卓越的理化性能备受瞩目,近年来广泛的应用在吸附、催化、医药等重要领域。水滑石焙烧产物复合金属氧化物(LDO)具有比表面积大、稳定性高及结构可调等突出优点。通过改变前驱体层板电荷密度及模板法等手段可以达到改变LDO的型貌,进而获得活性更高的LDO。本研究通过模板法制备了具有中空球状结构的LDO,通过改变复合金属氧化物型貌,研究中空球状LDO对环境中污染物的吸附行为及对丙酮催化发光体系下信号响应的影响。主要研究内容如下:(1)以水滑石为原材料,碳球为模板,通过静电吸引作用制备LDH@C前驱体,再经过高温焙烧,得到中空球状复合金属氧化物LDO。为了研究评价中空LDO对阴离子染料的吸附效率,实验以甲基蓝为模型分子。结果表明,中空球状LDO与未改变形貌的普通LDO相比对甲基蓝表现出了更高的吸附性能(510mg/g),吸附行为符合Langmuir吸附等温线和拟二级动力学模型。吸附机理研究结果证明,产生该现象的原因是中空球状LDO具有更大的比表面积,可以通过静电吸引作用吸附水体中的甲基蓝,同时还可以与复合金属氧化物之间可以形成氢键。因此,改变形貌后的LDO可以更加有效的移除环境中阴离子污染物。(2)将改变形貌后的中空球状LDO和普通LDO分别作为催化剂,引入丙酮-氧气催化发光体系中,对传感器性能进行对比实验。实验结果表明。在最佳反应条件下,中空球状LDO信号强度是普通LDO信号的3倍,测得该催化发光传感器检测丙酮溶液的标准曲线范围在0.1-20mM,在检测范围内回归线方程为△I=98.527X+96.94(R2=0.9602),其中,△I和X分别为相对催化发光信号和丙酮溶液浓度。此外,中空LDO作为催化剂在合成过程中简单易行,绿色无毒,进行样品检测前无需复杂步骤,且相较于普通LDO,中空LDO信号强度更高,响应速度更快,操作简单便利,成本低廉。