一种稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法和应用，所述制备方法为：（1）将稀土盐或碱土盐与硼源混合均匀后，在真空或惰性气氛下，进行升温加热反应，冷却至室温，得初产物；（2）将初产物在水中进行乳化处理，超声振荡，过滤或离心，水洗，在水洗产物中加入碱性水溶液，乳化处理，超声振荡，得水相分散体；或将水洗产物醇洗除水后，加入有机溶剂，乳化处理，超声振荡，得有机相分散体。将所述液相分散体应用于制备透明隔热涂料、太阳能光热转换纳米流体和海水淡化器件。本发明方法所得液相分散体静置12个月不沉降，分散性好，稳定性好。本发明方法工艺简单，成本低，无需干燥，不添加任何分散剂或表面处理剂，可实现工业化生产。
1.一种稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将稀土盐或碱土盐与硼源混合均匀后，在真空或惰性气氛下，进行升温加热反应，冷却至室温，得初产物；
（2）将步骤（1）所得初产物在水中进行乳化处理，超声振荡，过滤或离心，水洗，在水洗产物中加入碱性水溶液，乳化处理，超声振荡，得稀土或碱土六硼化物水相分散体；或将水洗产物醇洗除水后，加入有机溶剂，乳化处理，超声振荡，得稀土或碱土六硼化物有机相分散体。
2.根据权利要求1所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述稀土盐中的稀土元素或碱土盐中的碱土元素与硼源中的硼元素的摩尔比为1:2～12；所述稀土盐为氯化稀土、氯氧化稀土、氟化稀土或溴化稀土中的一种或几种；所述碱土盐为氯化碱土、氯氧化碱土、氟化碱土或溴化碱土中的一种或几种；所述硼源为碱金属硼氢化合物；所述碱金属硼氢化合物为NaBH4、KBH4或LiBH4中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中，所述真空的真空度为0～100Pa；所述惰性气氛为氩气和/或氦气。
4.根据权利要求1或2所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中，所述升温加热反应的具体操作为：先以5～20 ℃/min的速率升温至300～400℃，保温1～5h，再以1～30 ℃/min的速率升温至400～1200℃，保温1～10h；所述冷却是以5～40 ℃/min的速率冷却至室温。
5.根据权利要求3所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述升温加热反应的具体操作为：先以5～20 ℃/min的速率升温至300～400℃，保温1～5h，再以1～30 ℃/min的速率升温至400～1200℃，保温1～10h；所述冷却是以5～40 ℃/min的速率冷却至室温。
6.根据权利要求1或2所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中，在所述稀土盐或碱土盐与硼源中，加入相当于其总质量1～20倍的低熔点介质；
所述低熔点介质为低熔点单质金属或低熔点熔盐；所述低熔点单质金属为单质Sn、单质In或单质Bi中的一种或几种；所述低熔点熔盐为LiCl、KCl、NaCl或ZnCl2中的一种或几种。
7.根据权利要求3所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，在所述稀土盐或碱土盐与硼源中，加入相当于其总质量1～20倍的低熔点介质；所述低熔点介质为低熔点单质金属或低熔点熔盐；所述低熔点单质金属为单质Sn、单质In或单质Bi中的一种或几种；所述低熔点熔盐为LiCl、KCl、NaCl或ZnCl2中的一种或几种。
8.根据权利要求4所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，在所述稀土盐或碱土盐与硼源中，加入相当于其总质量1～20倍的低熔点介质；所述低熔点介质为低熔点单质金属或低熔点熔盐；所述低熔点单质金属为单质Sn、单质In或单质Bi中的一种或几种；所述低熔点熔盐为LiCl、KCl、NaCl或ZnCl2中的一种或几种。
9.根据权利要求1或2所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：
步骤（2）中，所述水与步骤（1）原料总质量的体积质量比为3～10:1；所述乳化处理的功率为
0.5～40kW，转速为1000～30000r/min，每次乳化处理的时间为20～40min；所述超声振荡的频率为10～50kHz，每次超声振荡的时间为10～180 min；所述水洗的温度为10～80℃；所述乳化处理、超声振荡、过滤或离心、水洗重复操作≥3次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止。
10.根据权利要求3所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述水与步骤（1）原料总质量的体积质量比为3～10:1；所述乳化处理的功率为
0.5～40kW，转速为1000～30000r/min，每次乳化处理的时间为20～40min；所述超声振荡的频率为10～50kHz，每次超声振荡的时间为10～180 min；所述水洗的温度为10～80℃；所述乳化处理、超声振荡、过滤或离心、水洗重复操作≥3次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止。
11.根据权利要求4所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述水与步骤（1）原料总质量的体积质量比为3～10:1；所述乳化处理的功率为
0.5～40kW，转速为1000～30000r/min，每次乳化处理的时间为20～40min；所述超声振荡的频率为10～50kHz，每次超声振荡的时间为10～180 min；所述水洗的温度为10～80℃；所述乳化处理、超声振荡、过滤或离心、水洗重复操作≥3次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止。
12.根据权利要求6所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述水与步骤（1）原料总质量的体积质量比为3～10:1；所述乳化处理的功率为
0.5～40kW，转速为1000～30000r/min，每次乳化处理的时间为20～40min；所述超声振荡的频率为10～50kHz，每次超声振荡的时间为10～180 min；所述水洗的温度为10～80℃；所述乳化处理、超声振荡、过滤或离心、水洗重复操作≥3次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止。
13.根据权利要求6所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，当所述低熔点介质为低熔点单质金属时，在第一次乳化处理和超声振荡后，用碱性水溶液调节pH值至9～10，静置，分离低熔点单质金属后，进行过滤或离心，水洗，再重复乳化处理，超声振荡，过滤或离心，水洗操作≥2次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止；所述调节pH值的碱性水溶液的pH值≥10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述静置的时间为5～30h。
14.根据权利要求12所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，当所述低熔点介质为低熔点单质金属时，在第一次乳化处理和超声振荡后，用碱性水溶液调节pH值至9～10，静置，分离低熔点单质金属后，进行过滤或离心，水洗，再重复乳化处理，超声振荡，过滤或离心，水洗操作≥2次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止；所述调节pH值的碱性水溶液的pH值≥10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述静置的时间为5～30h。
15.根据权利要求1或2所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：
步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
16.根据权利要求3所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
17.根据权利要求4所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
18.根据权利要求6所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
19.根据权利要求9所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
20.根据权利要求13所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
21.根据权利要求14所述稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比为5～1000:1；所述碱性水溶液的pH值为9～10；所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液；所述醇洗除水的次数≥2次；所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂中的一种或几种；所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇中的一种或几种；所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐。
22.一种如权利要求1～21之一所述制备方法所得稀土或碱土六硼化物液相分散体的应用，其特征在于：将权利要求1～21之一所述制备方法所得稀土或碱土六硼化物液相分散体应用于制备透明隔热涂料、太阳能光热转换纳米流体和海水淡化器件。
一种稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明具体涉及一种稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法和应用。
背景技术
[0002] 具有CsCl型立方晶体结构的稀土和碱土六硼化物（MB6）不仅具有熔点高、硬度大、化学稳定性强的特点，它们还具有各自的功能性。其中，带有一个富裕电子的三价稀土六硼化物（LaB6、CeB6和PrB6等）还具有低挥发性，低逸出功等特点，不仅是工业上成熟应用的具有优越热电子发射性能的阴极材料，而且也是一种理想的场发射阴极材料；混合价化合物SmB6具有拓扑近藤绝缘体性质；二价稀土六硼化合物 EuB6是窄带隙半导体；二价碱土六硼化物（CaB6、SrB6和BaB6）可用于热电材料。特别是，三价稀土六硼化物（YB6、LaB6和GaB6等）纳米材料具有局域表面等离共振吸收光波长为800～2500 nm的近红外辐射，同时，对整个太阳辐射均有很强的吸收，因而，不仅可以应用于窗用透明太阳辐射屏蔽材料，而且还可用于太阳能光热转换及海水淡化方面。但是，传统的制备是先制备固态的稀土或碱土六硼化物纳米粉体，再添加表面处理剂，通过球磨对其进行表面改性，制备出液相分散体，而此类方法制备的稀土或碱土六硼化物纳米颗粒在改性前就会发生部分团聚，使得改性后的粒径大且分布不均匀，难以实现稀土或碱土六硼化物纳米材料的单分散，造成其分散性能不好，很难实现稀土或碱土六硼化物的吸收特性和高效太阳能吸收性能。因此，稀土或碱土六硼化物分散体的分散性和稳定性成为其应用中的关键性指标。
[0003] CN 106395843 A和文献（Powder Technology,2018,323:203‑207）公开了一种六硼化镧粉体的制备及其烧结性能研究，是将镧源、硼源和熔盐混合加热后，通过洗涤、过滤和干燥，制备六硼化镧纳米粉体。但是，该方法会在纳米颗粒表面易形成一层氧化镧、氧化硼或不定型硼，从而影响其水性分散体的分散稳定性。
[0004] CN 1923686 A公开了一种纳米六硼化物纳米粉末的制备方法，是将稀土或碱土源与硼源混合，在高压釜中高压反应制备。但是，该方法需密封高压，不易工业化生产；另外，由于是密封反应，会造成稀土或碱土源与硼源不易形成纳米粉体中的硼缺陷，使得纳米颗粒表面带正电，从而难以制备水性分散体；稀土或碱土源还很容易吸水，容易生成部分杂质稀土或碱土硼酸盐。
[0005] CN 106009884 A公开了一种六硼化镧纳米隔热水性浆料及其制备方法，是通过添加不同活性剂来改善六硼化镧纳米粒子的表面活性，实现纳米六硼化镧隔热水性浆料的制备。但是，无法实现在不添加分散剂的情况下，直接将纳米六硼化镧分散在水中。
[0006] 综上可知，现有方法制备的稀土六硼化物，必须通过酸洗才能去除其中的杂质硼酸稀土，且为了保证其配制的分散体的稳定性，必须在其中加入表面处理剂，而干燥后形成的硬团聚，使得改性后的颗粒粒径大，且分布不均匀，严重影响分散性。因此，亟待找到一种工艺简单，成本低，无需干燥，不添加任何分散剂，且所得分散体分散性和稳定性极好的稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法。
发明内容
[0007] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，成本低，无需干燥，不添加任何分散剂，可实现工业化生产，且所得分散体分散性和稳定性极好，近红外吸收和散射能力强的稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法和应用。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种稀土或碱土六硼化物液相分散体的制备方法，包括以下步骤：
[0009] （1）将稀土盐或碱土盐与硼源混合均匀后，在真空或惰性气氛下，进行升温加热反应，冷却至室温，得初产物；
[0010] （2）将步骤（1）所得初产物在水中进行乳化处理，超声振荡，过滤或离心，水洗，在水洗产物中加入碱性水溶液，乳化处理，超声振荡，得稀土或碱土六硼化物水相分散体；或将水洗产物醇洗除水后，加入有机溶剂，乳化处理，超声振荡，得稀土或碱土六硼化物有机相分散体。
[0011] 优选地，步骤（1）中，所述稀土盐中的稀土元素或碱土盐中的碱土元素与硼源中的硼元素的摩尔比为1:2～12（更优选1:5～10）。由于硼源易分解成气相后流失掉，因此，硼源用量较稀土或碱土元素可适当过量，但不管是过量还是不过量，均会造成合成的纳米六硼化物粉体中存在硼缺陷，从而使六硼化物纳米颗粒表面带正电。
[0012] 优选地，步骤（1）中，所述稀土盐为氯化稀土、氯氧化稀土、氟化稀土或溴化稀土等中的一种或几种。更优选地，所述稀土盐为氯化稀土和/或氯氧化稀土。氯化稀土和氯氧化稀土的熔点低，更容易形成液相，并且易还原，合成的六硼化物纳米颗粒粒径小，从而有利于分散。所述稀土盐中的稀土元素为原子序数为57～71的稀土金属元素及金属元素Sc和金属元素Y中一种或几种。
[0013] 优选地，步骤（1）中，所述碱土盐为氯化碱土、氯氧化碱土、氟化碱土或溴化碱土等中的一种或几种。更优选地，所述碱土盐为氯化碱土和/或氯氧化碱土。所述碱土盐中的碱土元素为钙、锶或钡元素中的一种或几种。
[0014] 优选地，步骤（1）中，所述硼源为碱金属硼氢化合物。
[0015] 优选地，所述碱金属硼氢化合物为NaBH4、KBH4或LiBH4等中的一种或几种。
[0016] 优选地，步骤（1）中，所述真空的真空度为0～100Pa。
[0017] 优选地，步骤（1）中，所述惰性气氛为氩气和/或氦气。本发明方法所使用的惰性气氛为纯度≥99.9%的高纯气体。
[0018] 优选地，步骤（1）中，所述升温加热反应的具体操作为：先以5～20 ℃/min的速率升温至300～400℃，保温1～5h，再以1～30 ℃/min的速率升温至400～1200℃（更优选600～1000℃），保温1～10h。本发明方法先在较低温度300～400℃下保温，是为了充分去除剩余的水分，所述水分主要来源于：一是，原料中含有的水分；二是，混料过程中较易吸水的稀土盐或碱土盐所吸收的空气中的水分；水分若残留过多，容易生成硼酸稀土或硼酸碱土，这不仅严重影响六硼化物纳米材料的纯度，而且必须酸洗才能去掉，而酸洗又会破坏六硼化物纳米颗粒的表面电荷，从而严重影响稀土或碱土六硼化物在水中的分散。
[0019] 优选地，步骤（1）中，所述冷却是以5～40 ℃/min（更优选10～30 ℃/min）的速率冷却至室温。
[0020] 优选地，步骤（1）中，在所述稀土盐或碱土盐与硼源中，加入相当于其总质量1～20倍（更优选1～10倍）的低熔点介质。
[0021] 优选地，所述低熔点介质为低熔点单质金属或低熔点熔盐。
[0022] 优选地，所述低熔点单质金属为单质Sn、单质In或单质Bi等中的一种或几种。所述低熔点单质金属的熔点低于300 ℃，有利于降低反应温度。通过低熔点单质金属提供的高温金属液相环境，一方面，可减少因硼源受热分解生成硼烷的流失，从而使稀土盐或碱土盐和硼源反应更快、更充分，提高产率，适合于工业生产；另一方面，巧妙地解决了现有固相反应法制备的稀土或碱土六硼化物纳米粉体存在的反应温度高、原子扩散路径长，硼源流失严重、反应不完全等方面的固有难题。所述低熔点单质金属可在反应完成后进行回收重复利用。
[0023] 优选地，所述低熔点熔盐为LiCl、KCl、NaCl或ZnCl2等中的一种或几种。更优选地，所述低熔点熔盐为KCl、LiCl和ZnCl2的质量比为1～4:1～4:1的混合物。
[0024] 优选地，步骤（2）中，所述水与步骤（1）原料总质量的体积质量比（mL/g）为3～10:1。所述原料即稀土盐或碱土盐与硼源，或还包括低熔点介质。
[0025] 优选地，步骤（2）中，所述乳化处理的功率为0.5～40kW（更优选1～10kW），转速为1000～30000r/min，每次乳化处理的时间为20～40min。乳化处理过程中的机械剪切力，通过磨细或破碎来减少纳米材料中固体颗粒的尺寸，能迅速起到松团作用。
[0026] 优选地，步骤（2）中，所述超声振荡的频率为10～50kHz（更优选20～50kHz），每次超声振荡的时间为10～180 min（更优选50～150 min）。超声振荡的作用是使六硼化物初产物更加分散，从而使六硼化物初产物中生成的卤化盐或还有低熔点熔盐溶于水。
[0027] 优选地，步骤（2）中，所述水洗的温度为10～80℃（更优选40～70℃）。水洗的目的是去除生成的卤化盐或还有低熔点熔盐。
[0028] 优选地，步骤（2）中，所述乳化处理、超声振荡、过滤或离心、水洗重复操作≥3次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止。当稀土盐或碱土盐中含有氯或溴时，滴加AgNO3溶液，无白色沉淀说明溶液中的氯离子或溴离子已完全去除；当稀土盐或碱土盐中含有氟时，滴加Ca(OH)2溶液，无白色沉淀说明溶液中的氟离子已完全去除。
[0029] 优选地，步骤（2）中，当所述低熔点介质为低熔点单质金属时，在第一次乳化处理和超声振荡后，用碱性水溶液调节pH值至9～10，静置，分离低熔点单质金属后，进行过滤或离心，水洗，再重复乳化处理，超声振荡，过滤或离心，水洗操作≥2次，至水洗液中滴加AgNO3或Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止。调节pH值至9～10后，稀土或碱土六硼化物会分散在水中，静置过程中，低熔点单质金属会沉淀下来，有利于分离并回收利用。
[0030] 优选地，所述调节pH值的碱性水溶液的pH值≥10。
[0031] 优选地，所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液。
[0032] 优选地，所述静置的时间为5～30h。
[0033] 优选地，步骤（2）中，所述碱性水溶液或有机溶剂与水洗产物干重的体积质量比（L/g）为5～1000:1（更优选6～600:1）。通过常规方法确定了水洗产物中的干重比例后，可换算出一定干重下需加入的水洗产物，并不意味着需要将水洗产物干燥。本发明方法是在湿基水洗产物中直接加入碱性水溶液或有机溶剂进行分散，除了可以减少干燥步骤，节省能源之外，更重要的原因是，本发明人研究发现，一旦稀土或碱土六硼化物在干燥之后，需进行球磨并且添加分散剂才能在水中进行分散，其分散性能也将大幅下降甚至不能分散，而直接将湿基水进行分散，不需要添加任何表面处理剂，调节pH值至9～10后，即可实现静置12个月不沉降的稳定的六硼化物液相分散体，初步分析原因是六硼化物纳米颗粒表面带正电，吸附水中的负离子构成双电层，双电层因重叠而使纳米颗粒之间互相排斥，形成稳定的分散体。
[0034] 优选地，步骤（2）中，所述碱性水溶液的pH值为9～10。
[0035] 优选地，步骤（2）中，所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水溶液。
[0036] 优选地，步骤（2）中，所述醇洗除水的次数≥2次。
[0037] 优选地，步骤（2）中，所述有机溶剂为醇溶液、离子液、油脂或液态树脂等中的一种或几种。
[0038] 优选地，步骤（2）中，所述醇洗除水所用的醇以及所述醇溶液为乙醇、乙二醇或正丁醇等中的一种或几种。
[0039] 优选地，步骤（2）中，所述离子液为1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和/或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐等。所述的离子液体为液态温度范围宽（即液程）的离子液体。
[0040] 本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种稀土或碱土六硼化物液相分散体的应用，将所述制备方法所得稀土或碱土六硼化物液相分散体应用于制备透明隔热涂料、太阳能光热转换纳米流体和海水淡化器件。本发明方法所得分散体相对于现有分散体分散性更好，可避免纳米颗粒的团聚形成较大的二次颗粒，从而提高其涂层的透明隔热性能、纳米流体及其海水淡化器件的光热转换效率。
[0041] 本发明的有益效果是：
[0042] （1）本发明方法所得稀土或碱土六硼化物液相分散体利用纳米颗粒表面带的正电荷，通过调节溶液pH值，可实现密封静置12个月不沉降，稳定性好，分散体的纳米颗粒一维尺寸为5～30nm，分散性好；
[0043] （2）本发明方法工艺简单，成本低，无需干燥，不添加任何分散剂或表面处理剂，可实现工业化生产；
[0044] （3）本发明方法所得稀土或碱土六硼化物液相分散体近红外吸收和散射能力强，可广泛用于制备透明隔热涂料、太阳能光热转换纳米流体和海水淡化器件。
附图说明
[0045] 图1是本发明实施例1所得六硼化镧水相分散体的X射线衍射图；
[0046] 图2是本发明实施例1所得六硼化镧水相分散体的扫描电镜图；
[0047] 图3是本发明实施例1所得六硼化镧水相分散体中的纳米颗粒紫外可见近红外吸收光谱图；
[0048] 图4是本发明实施例1所得六硼化镧水相分散体静置12个月后的沉降图。
具体实施方式
[0049] 下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
[0050] 本发明实施例所使用的乙醇的密度为0.79g/mL，正丁醇的密度为0.81g/mL；本发明实施例所使用的1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐购于默尼化工科技（上海）有限公司，密度为1.37g/mL，1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐购于北京百灵威科技有限公司，密度为1.21g/mL；本发明方法所使用的高纯气体的纯度≥99.9%；本发明实施例所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
[0051] 实施例1
[0052] （1）将1.25 g（5 mmol）LaCl3与1.52 g（40 mmol）NaBH4混合均匀后，装入氧化铝坩埚中，在高纯氩气气氛下，进行升温加热反应，先以10 ℃/min的速率升温至400℃，保温1h，再以20 ℃/min的速率升温至750℃，保温3h后，以20 ℃/min的速率冷却至室温，得初产物；
[0053] （2）将步骤（1）所得初产物在15mL水中，进行乳化处理（功率为3 kW，转速为20000r/min，每次乳化处理的时间为30min），超声振荡（频率为40kHz，每次超声振荡的时间为100min），过滤和50℃水洗重复操作3次，至水洗液中滴加AgNO3溶液无白色沉淀为止，在
0.5g（干重）水洗产物中加入9.5mL pH值为9.5的氢氧化钠溶液，在功率为3 kW，转速为
20000r/min下，乳化处理30min，在频率为40kHz下，超声振荡100min，得六硼化镧水相分散体；
[0054] 将0.5g（干重）水洗产物用乙醇醇洗除水3次后，加入6.9mL1‑己基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐，在功率为3 kW，转速为20000 r/min下，乳化处理30min，在频率为40kHz下，超声振荡100min，得六硼化镧离子液相分散体。
[0055] 如图1所示，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体中的六硼化镧为LaB6纯相，不含其它任何杂质相。
[0056] 如图2所示，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体中的六硼化镧分散性好，没有发生团聚现象，分散体的纳米颗粒一维尺寸为10～30nm。
[0057] 如图3所示，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体具有紫外、可见、近红外波段的高吸收能力，可用于隔热与光学领域。
[0058] 如图4所示，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体呈黑色，固含量为5wt%，密封静置12个月无沉降。
[0059] 经检测，本发明实施例所得六硼化镧离子液相分散体呈黑色，固含量为5wt%，密封静置12个月无沉降。
[0060] 实施例2
[0061] （1）将1.24 g（5mmol）CeCl3和1.14 g（30 mmol）NaBH4与6.64g KCl、5.21g LiCl和2.38g ZnCl2混合均匀后，装入氧化铝坩埚中，在高纯氩气气氛下，进行升温加热反应，先以
15 ℃/min的速率升温至300℃，保温2h，再以30 ℃/min的速率升温至700℃，保温5h后，以
30 ℃/min的速率冷却至室温，得初产物；
[0062] （2）将步骤（1）所得初产物在100mL水中，进行乳化处理（功率为4kW，转速为30000r/min，每次乳化处理的时间为20min），超声振荡（频率为40kHz，每次超声振荡的时间为50min），过滤和60℃水洗重复操作4次，至水洗液中滴加AgNO3溶液无白色沉淀为止，在
0.5g（干重）水洗产物中加入4.5mL pH值为9.0的氨水溶液，在功率为4kW，转速为30000r/min下，乳化处理20min，在频率为40kHz下，超声振荡50min，得六硼化铈水相分散体；
[0063] 将0.5g（干重）水洗产物用正丁醇醇洗除水4次后，加入3.7mL 1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐，在功率为4kW，转速为30000r/min下，乳化处理20min，在频率为40kHz下，超声振荡50min，得六硼化铈离子液相分散体。
[0064] 经检测，本发明实施例所得六硼化铈水相分散体中的六硼化铈为CeB6纯相，不含其它任何杂质相。
[0065] 经检测，本发明实施例所得六硼化铈水相分散体中的六硼化铈分散性好，没有发生团聚现象，分散体的纳米颗粒一维尺寸为5～20nm。
[0066] 经检测，本发明实施例所得六硼化铈水相分散体具有紫外、可见、近红外波段的高吸收能力，可用于隔热与光学领域。
[0067] 经检测，本发明实施例所得六硼化铈水相分散体呈黑色，固含量为10wt%，密封静置12个月无沉降；本发明实施例所得六硼化铈离子液相分散体呈黑色，固含量为10wt%，密封静置12个月无沉降。
[0068] 实施例3
[0069] （1）将2.45 g（10 mmol）LaCl3和2.65 g（70 mmol）NaBH4与5.11g（43 mmol）Sn粉体混合均匀后，装入氧化铝坩埚中，在高纯氦气气氛下，进行升温加热反应，先以5 ℃/min的速率升温至400℃，保温1h，再以10 ℃/min的速率升温至750℃，保温1h后，以10 ℃/min的速率冷却至室温，得初产物；
[0070] （2）将步骤（1）所得初产物在100mL水中，进行乳化处理（功率为2 kW，转速为10000r/min，每次乳化处理的时间为40min），超声振荡（频率为50kHz，每次超声振荡的时间为120min），用pH值为11的氢氧化钠溶液调节pH值至9.3，静置24h，分离Sn粉体后，进行过滤和40℃水洗，再重复乳化处理，超声振荡，过滤，水洗操作3次，至水洗液中滴加AgNO3溶液无白色沉淀为止，在1g（干重）水洗产物中加入99mL pH值为9.5的氨水溶液，在功率为2kW，转速为10000r/min下，乳化处理40min，在频率为50kHz下，超声振荡120min，得六硼化镧水相分散体；
[0071] 将1g（干重）水洗产物用乙醇醇洗除水3次后，加入125.3mL 乙醇，在功率为2kW，转速为10000r/min下，乳化处理40min，在频率为50kHz下，超声振荡120min，得六硼化镧醇相分散体。
[0072] 经检测，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体中的六硼化镧为LaB6纯相，不含其它任何杂质相。
[0073] 经检测，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体中的六硼化镧分散性好，没有发生团聚现象，分散体的纳米颗粒一维尺寸为10～30nm。
[0074] 经检测，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体具有紫外、可见、近红外波段的高吸收能力，可用于隔热与光学领域。
[0075] 经检测，本发明实施例所得六硼化镧水相分散体呈黑色，固含量为1wt%，密封静置12个月无沉降；本发明实施例所得六硼化镧醇相分散体呈黑色，固含量为1wt%，密封静置12个月无沉降。
[0076] 实施例4
[0077] （1）将1.75g（10 mmol）BaF2与2.70g（50 mmol）KBH4混合均匀后，装入氧化铝坩埚中，在60 Pa真空下，进行升温加热反应，先以20 ℃/min的速率升温至350℃，保温3h，再以20 ℃/min的速率升温至800℃，保温2h后，以20 ℃/min的速率冷却至室温，得初产物；
[0078] （2）将步骤（1）所得初产物在20mL水中，进行乳化处理（功率为3kW，转速为20000r/min，每次乳化处理的时间为30min），超声振荡（频率为30kHz，每次超声振荡的时间为100min），过滤和50℃水洗重复操作3次，至水洗液中滴加Ca(OH)2溶液无白色沉淀为止，在
1g（干重）水洗产物中加入199mL pH值为10.0的氢氧化钠溶液，在功率为3kW，转速为
20000r/min下，乳化处理30min，在频率为30kHz下，超声振荡100min，得六硼化钡水相分散体；
[0079] 将1g（干重）水洗产物用正丁醇醇洗除水3次后，加入245.7mL 正丁醇，在功率为3 kW，转速为20000r/min下，乳化处理30min，在频率为30kHz下，超声振荡100min，得六硼化镧醇相分散体。
[0080] 经检测，本发明实施例所得六硼化钡水相分散体中的六硼化钡为BaB6纯相，不含其它任何杂质相。
[0081] 经检测，本发明实施例所得六硼化钡水相分散体中的六硼化钡分散性好，没有发生团聚现象，分散体的纳米颗粒一维尺寸为5～30nm。
[0082] 经检测，本发明实施例所得六硼化钡水相分散体具有紫外、可见、近红外波段的高吸收能力，可用于隔热与光学领域。
[0083] 经检测，本发明实施例所得六硼化钡水相分散体呈黑色，固含量为0.5wt%，密封静置12个月无沉降；本发明实施例所得六硼化钡醇相分散体呈黑色，固含量为0.5wt%，密封静置12个月无沉降。
[0084] 对比例1
[0085] 本对比例与实施例1的区别仅在于：水洗操作后，先经过干燥，再进行后续操作。余同实施例1。
[0086] 经检测，本对比例所得六硼化镧水相分散体呈黑色，固含量为5wt%，密封静置0.5天后出现沉降。
[0087] 一种稀土六硼化物液相分散体的应用实施例1～3
[0088] 将本发明实施例1所得六硼化镧水相分散体、离子液相分散体，应用于制备透明隔热涂料；
[0089] 将本发明实施例2所得六硼化铈水相分散体、离子液相分散体，应用于制备太阳能光热转换纳米流体；
[0090] 将本发明实施例3所得六硼化镧水相分散体、醇相分散体，应用于制备海水淡化器件。
[0091] 一种碱土六硼化物液相分散体的应用实施例4
[0092] 将本发明实施例4所得六硼化钡水相分散体、醇相分散体，应用于制备透明隔热涂料。
