[发明专利]氢氧化镧纳米晶须及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种氢氧化镧纳米晶须及其制备方法和用途。该方法包括如下步骤：(1)将碱液在搅拌条件下逐滴加入至含镧盐的乙醇‑水溶液中，获得混合液；其中，碱液为氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液，混合液的pH值不小于7.5；(2)将混合液置于密闭反应装置中加热至反应温度进行反应，获得反应混合物；(3)将反应混合物经过后处理获得氢氧化镧纳米晶须。本发明还公开了聚乳酸组合物及其制备方法。本发明的方法所得氢氧化镧纳米晶须的长径比大，形貌均一，分散性良好。

本申请是申请人于申请日为2020年01月19日提交的申请号为202010061589.1、发明名称为“氢氧化镧纳米晶须及其制备方法和用途”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种氢氧化镧纳米晶须及其制备方法和用途，还涉及聚乳酸组合物及其制备方法。

背景技术

稀土镧系元素具有特殊的原子结构，其化合物广泛应用于光、电、磁、催化以及农业等领域。氢氧化镧纳米晶须为一种具有特殊形貌的稀土化合物，将其加入高分子材料可以对高分子材料进行改性。由于氢氧化镧晶须自身的裂纹桥联以及拔出效应等机理，对高分子材料具有增韧和增强的作用。进一步地，氢氧化镧无毒、绿色，还可以提高高分子材料的电绝缘性。

但是，现有的制备方法制备出来的氢氧化镧晶须对晶须的形态、尺寸和形貌均一性控制不佳，严重影响了氢氧化镧对高分子材料的改性效果。

CN102936028A公开了一种微波-超声波法制备片状氢氧化镧纳米晶的方法。通过微波辐射能穿透提取介质，将微波电磁能转换为热能，到达物料内部，使基质内部温度迅速升高，氢氧化镧生长基元能量增大，从而使氢氧化镧沿着取向方向生长。所得氢氧化镧纳米晶呈片状结构。但是，该片状结构形貌单一性欠佳，应用于高分子材料增韧和增强方面的改性效果不佳。

CN102942203B公开了一种棒状氢氧化镧纳米晶的制备方法。采用微波-紫外合成法制备工艺制备得到的氢氧化镧为棒状结构，其直径约为20～40nm。该工艺对氢氧化镧晶体的长度控制不佳，而且制备过程需要用到表面活性剂等组分，制备工艺复杂，成本较高。

CN101948128A公开了一种助熔剂法制备氢氧化镧晶体的方法。将氢氧化镧和氢氧化钠或氢氧化钾混合，加入密闭反应釜中，在温度350～400℃下反应0.1～120h，获得六棱柱状氢氧化镧晶体。该方法可以通过控制氢氧化镧与氢氧化钠或氢氧化钾的比例，来控制氢氧化镧晶体的长径比。但是，所得六棱柱状氢氧化镧晶体的尺寸较大，形貌单一性差，对高分子材料的增韧和增强改性效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种氢氧化镧纳米晶须的制备方法，该方法制备的氢氧化镧纳米晶须长径比大，形貌均一，分散性良好。进一步地，本发明的制备方法工艺简单，制备成本低。本发明的另一个目的在于提供上述方法制备得到的氢氧化镧纳米晶须，其直径较小，形貌单一，分散性良好。本发明的再一个目的在于提供上述氢氧化镧纳米晶须的用途，用于提高聚乳酸的强度和韧性。此外，本发明还提供含有上述氢氧化镧纳米晶须的聚乳酸及其制备方法。

一方面，本发明提供一种氢氧化镧纳米晶须的制备方法，包括如下步骤：

(1)将碱液在搅拌条件下逐滴加入至含镧盐的乙醇-水溶液中，获得混合液；其中，碱液为氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液；所述混合液的pH值不小于7.5；

(2)将混合液置于密闭反应装置中加热至反应温度进行反应，获得反应混合物；

(3)将反应混合物经过后处理获得氢氧化镧纳米晶须。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述镧盐为氯化镧、硝酸镧、碳酸镧和硫酸镧中的一种或多种。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述含镧盐的乙醇-水溶液的溶剂为乙醇和去离子水以质量比为1:1～5形成的混合溶剂。