立构交联网络稳定分散的纳米材料分散液及其制备方法

本发明涉及新材料，尤其是涉及一种聚乳酸立构复合交联网络稳定分散的纳米材料分散液及其制备方法。

背景技术：

1、纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。纳米材料的应用前景十分广阔，如：纳米电子器件，医学和健康，航天、航空和空间探索，环境、资源和能量，生物技术等领域。由于纳米材料粒径小、比表面积大、表面能大等特性导致其很容易团聚。目前解决纳米材料团聚的主流策略是通过气相沉积、溅射或借助载体或分散剂来提高纳米材料的分散性，如cn109422838a、cn108940365a，然而这些现有技术的制备工艺复杂、使用化学试剂过多等问题仍限制了纳米材料在多个领域的应用。因此，亟需开发新的纳米材料分散方法，实现纳米材料的稳定分散，扩展其应用领域。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种立构交联网络稳定分散的纳米材料分散液及其制备方法，该纳米材料分散液制备方法简单、纳米材料分散均匀、分散体系稳定性好，适用于零维、一维、二维纳米材料分散液的制备。

2、为了实现本发明的目的，本发明提供的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散液的制备方法，按重量份数计，具体包括以下步骤：

3、(1)聚乳酸溶液的配制：将0.1～50份聚乳酸添加到100份溶剂中，在室温～80℃下以50～1000rpm的转速搅拌溶解0.1～16h，得到质量浓度为0.1～50％的聚乳酸溶液。

4、(2)纳米材料分散剂的制备：将0.1～20份纳米材料添加到上述聚乳酸溶液中，搅拌0.1～10h，得到聚乳酸立构复合交联网络稳定分散的纳米材料分散液。

5、进一步的，所述步骤(1)中，所述聚乳酸为左旋聚乳酸和右旋聚乳酸混合物，所述右旋聚乳酸占所述聚乳酸总质量的10～70％。

6、进一步的，所述步骤(1)中，所述溶剂为可溶于聚乳酸的有机溶剂中中的任意一种或两种及以上的组合物。

7、进一步的，所述可溶于聚乳酸的有机溶剂为碳酸二甲酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、n’n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的任意一种或两种以上的组合。

8、进一步的，所述步骤(2)中，所述纳米材料为金属纳米材料、非金属纳米材料、高分子纳米材料或复合纳米材料中的任意一种或两种及以上的组合物。

9、进一步的，所述金属纳米材料为金属纳米离子、金属纳米线、金属纳米片中的任意一种或两种及以上的组合。

10、进一步的，所述非金属纳米材料为二氧化硅纳米粒子、氧化铜纳米粒子、四氧化三铁纳米粒子、氧化锌纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、单层石墨烯纳米片、多层石墨烯纳米片、mxene纳米片、氮化硼纳米片、陶瓷纳米粒子、陶瓷纳米纤维、碳量子点、硅量子点中的任意一种或两种及以上的组合物。

11、进一步的，所述高分子纳米材料为高分子纳米纤维、高分子纳米颗粒、纤维素纳米材料中的任意一种或两种及以上的组合物。

12、进一步的，所述复合纳米材料为异质结构氧化锌-银纳米粒子、金属有机框架材料中的任意一种或两种及以上的组合物。

13、本发明还提供了采用上述立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法制得的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂。

14、本发明取得了以下有益效果：

15、1、本发明借助左旋聚乳酸和右旋聚乳酸形成的立构复合交联网络可稳定分散不同结构形貌的纳米材料，包括零维纳米材料，如银纳米粒子、异质结构氧化锌-银纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、氧化铜纳米粒子等，一维纳米材料，如多壁碳纳米管、单壁碳纳米管等，二维纳米材料，如单层石墨烯纳米片、多层石墨烯纳米片、mxene纳米片等。

16、2、本发明的立构复合交联网络稳定分散的纳米材料分散液是将纳米材料混合于由左旋聚乳酸和右旋聚乳酸组成的混合溶液中制备得到的，原料来源广泛、制备工艺简单、成本低、效率高，具有良好的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，按重量份数计，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述聚乳酸为左旋聚乳酸和右旋聚乳酸混合物，所述右旋聚乳酸占所述聚乳酸总质量的10～70％。

3.根据权利要求1所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述溶剂为碳酸二甲酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、n’n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的任意一种或两种及以上的组合物。

4.根据权利要求1所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述纳米材料为金属纳米材料、非金属纳米材料、高分子纳米材料或复合纳米材料中的任意一种或两种及以上的组合物。

5.根据权利要求4所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述金属纳米材料为金属纳米离子、金属纳米线、金属纳米片中的任意一种或两种及以上的组合。

6.根据权利要求4所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述非金属纳米材料为二氧化硅纳米粒子、氧化铜纳米粒子、四氧化三铁纳米粒子、氧化锌纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、单层石墨烯纳米片、多层石墨烯纳米片、mxene纳米片、氮化硼纳米片、陶瓷纳米粒子、陶瓷纳米纤维、碳量子点、硅量子点中的任意一种或两种及以上的组合物。

7.根据权利要求4所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述高分子纳米材料为高分子纳米纤维、高分子纳米颗粒、纤维素纳米材料中的任意一种或两种及以上的组合物。

8.根据权利要求4所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法，其特征在于，所述复合纳米材料为异质结构氧化锌-银纳米粒子、金属有机框架材料中的任意一种或两种及以上的组合物。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂的制备方法制得的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散剂。

技术总结
本发明公开一种立构交联网络稳定分散的纳米材料分散液及其制备方法，涉及新材料技术领域。本发明公开的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散液的制备方法为：将0.1～50份聚乳酸添加到100份溶剂中，在室温～80℃下以50～1000rpm的转速搅拌溶解0.1～16h，得到质量浓度为0.1～50％的聚乳酸溶液；将0.1～20份纳米材料添加到上述聚乳酸溶液中，搅拌0.1～10h，得到聚乳酸立构复合交联网络稳定分散的纳米材料分散液。本发明提供的立构交联网络稳定分散的纳米材料分散液，其制备方法简单，纳米材料分散均匀、分散体系稳定性好，适用于零维、一维、二维纳米材料分散液的制备。

技术研发人员：贾超,苏晓龙,翟亚领,朱美芳
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15