层状双金属氢氧化物（Layered double hydroxides，简称 LDHs），又可以被称为类水滑石化合物。基于其结构性质的独特性，LDHs 在很广泛的领域内被应用为吸附剂、催化剂的载体、催化剂的前驱体和纳米复合材料等各个领域。LDHs 由于其特殊的层板及层间结构，使得其具有很多与众不同的性质，主要包括组成层板金属离子的可调控性、层间阴离子的可交换性、记忆效应、热稳定性和酸碱性。近年来单一的 LDHs 应用在环境污染物的吸附研究相对的越来越多，但制备的材料对污染物的吸附能力有限。为了获取更大的吸附性能，各种改性LDHs 的方法被发现，主要是将 LDHs 和其它材料复合形成复合材料，改性的目的主要为增加材料为目标污染物之间的作用力，从而可以增加复合材料的吸附性能。目前，LDHs 基复合材料主要包括 LDHs 与碳材料的复合、与模板类材料的复合和有机插层的三大类。本课题组自2012年对LDHs材料进行深入的研究，探究了其在吸附、光催化、高级氧化等领域的应用，取得了较好的研究成果。

生物炭是一种生物质在无氧或缺氧条件下热解炭化得到的稳定、多孔、富含芳香结构的固体物质。与常见的碳材料不同的是，生物质原料主要来自农业废物（如小麦秸秆、稻壳等）、林业废物（如枯木、落叶等）、市政废物（如污泥、食品废物等），并且生物炭表面富含官能团和活性位点。生物炭凭借丰富的孔洞结构有利于增强土壤的交换能力，可作为土壤改良剂，改善土壤的理化性质；同时作为碳源能促进土壤微生物的繁殖，提高土壤肥力。近年来的研究发现生物炭基活化剂能够活化过硫酸盐降解有机污染物。不同温度制备的生物炭具有不同的活化活性，这主要与生物炭上持久性自由基（EPFRs）含量、缺陷位点数量、石墨化结构等因素有关。本课题在此基础上，主要探究了水热法制备的水热碳的性能及应用。水热炭化是一种以水为反应介质，在相对封闭系统内使生物质在较低温度下发生溶解和炭化的过程。因此水热炭化作为一种废弃生物质热化学转化的方法，是一种能耗更低、经济环保的炭化技术，在多个领域都具有潜在的应用价值。