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无机碳纳米材料主要是指以sp2杂化轨道形成的碳单质材料,由于其特殊的电子传递能力,良好的化学热力学稳定性,在众多领域都得到深入研究应用。尤其在催化领域,碳材料作为催化剂的载体,相比其他载体有许多优势,首先碳材料具有良好的电子传递性能,可以加强催化过程中的电子转移；其次碳材料的大TT键及表面官能团有利于对催化物质的吸附,加速催化反应的进行；碳材料的耐高温耐腐蚀性能有利于提高催化剂的应用范围和稳定性；碳的引入通常可以降低催化剂活性组分的团聚,提高活性位的暴露。近年来,石墨态氮化碳作为碳材料的延伸成为新的研究重点之一,由于N原子比C原子多出一个电子,使得石墨态氮化碳比传统的碳材料具有更好的电子传递能力,石墨态氮化碳本身作为一种无金属催化剂也在氧化催化,光催化等催化领域得到研究。层状双金属氢氧化物(LDH)作为一种含有双金属的层状材料,具有层间阴离子可变,层板金属离子易调控等可塑性,使LDH在光催化,电催化,工业催化等众多领域展现出良好的性能,具有广泛的应用前景。同时由于LDH自身结构的限域作用,可以有效降低煅烧还原后金属氧化物或金属的团聚,有利于活性中心的分散。这些性质对于催化剂的设计是非常有利的,以LDH或者LDH为前体制备催化剂是非常值得研究的方向。本文设计制备出多种基于LDH的碳基杂化纳米催化材料：(一) ZnCr-LDH/G纳米复合材料。通过氧化石墨烯定位金属离子,在碱性环境一步还原生成：LDH/石墨烯复合材料,这种合成方法,氧化石墨烯得到充分的还原,氧化石墨烯对金属离子的预定位效应,使得ZnCr-LDH高分散在石墨烯表面,ZnCr-LDH片的负载也抑制了石墨烯片层的堆叠。同时由于石墨烯的引入增强了石墨烯片与ZnCr-LDH之间的电子传递以及ZnCr-LDH层板上Cr06活性点的暴露,使得ZnCr-LDH/G纳米复合材料在光催化过程中展现出高活性。(二)B-Ni/C杂化材料。通过插层方式,成功将助催化组分硼引入到Ni基催化剂结构中,并呈高分散的状态。利用葡萄糖碳化形成的无定型碳将B-Ni从LDH前体中自还原出来,减少了催化剂还原的能耗。无定型碳的加入增强了催化过程中的电子传递,提高了Ni活性中心的暴露,同时B-Ni之间形成了较强的相互作用,有利于Ni在催化过程中吸附C-Cl化学键。(三)ZnIn-MMO/C3N4杂化半导体材料。利用三聚氰胺与LDH为前体,通过高温煅烧形成MMO/C3N4结构,以LDH为前体制备的复合金属氧化物,相比于其他方法制备的复合金属氧化物具有更好的分散性。石墨态氮化碳的引入,进一步增强了对活性组分的分散。ZnO,In2O3, g-C3N4之间杂化,减缓了光生电子空穴的复合,对可见光降解产生了积极的作用。(四)利用高温制备氮化碳过程中产生的还原性气体,一步自还原出了氮化碳包裹NiFe合金的核壳结构,这种新的NiFe@氮化碳结构,在催化过程中可以充分有机结合氮化碳及合金各自优势,是一种具有潜在应用前景的新结构材料。