一種化學(xué)干燥劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種化學(xué)干燥劑及其制備方法。所述化學(xué)干燥劑的制備方法為首先制備石墨烯泡沫材料，然后將氯化鈣以水溶解，再將石墨烯泡沫材料浸于上述溶液中，最后將含有上述氯化鈣水溶液的石墨烯泡沫材料予以干燥，即制得化學(xué)干燥劑。采用本發(fā)明的制備方法制得的化學(xué)干燥劑，吸濕性好，不用擔(dān)心干燥劑包裝袋破裂造成干燥劑的散落，可以用于食品的干燥、保存等領(lǐng)域。
【專利說明】一種化學(xué)干燥劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及干燥劑領(lǐng)域，尤其是一種化學(xué)干燥劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 濕氣的管控與產(chǎn)品的良率是息息相關(guān)的，以食品而言，在適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸认?，?物中的細(xì)菌和霉菌便會(huì)以驚人的速度繁殖，使食物腐壞，造成受潮及色變。干燥劑可以除去 潮濕物質(zhì)中的水分，其常分為兩類：化學(xué)干燥劑，如硫酸鈣和氯化鈣等，通過與水結(jié)合生成 水合物進(jìn)行干燥；物理干燥劑，如硅膠與活性氧化鋁等，通過物理吸附水進(jìn)行干燥。目前市 場上的干燥劑多以顆粒狀或粉末狀的形式包覆在透氣性袋體中，但這樣的袋體有時(shí)因質(zhì)量 問題或被碰撞而破裂，導(dǎo)致顆粒狀或粉末狀干燥劑散落，污染所需干燥的物品或產(chǎn)品。對(duì)食 品而言，如果混入干燥劑而被誤食，有可能造成人體傷害或中毒。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種化學(xué)干燥劑的制備方法，用以改善現(xiàn) 有技術(shù)中的干燥劑顆粒或粉末容易散落的缺陷。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種無腐蝕性的、可重復(fù)使用的、吸附能力強(qiáng)的化學(xué) 干燥劑。
[0005] 本發(fā)明提供的一種化學(xué)干燥劑的制備方法，包括以下步驟：首先制備石墨烯泡沫 材料，然后將氯化鈣以水溶解，再將石墨烯泡沫材料浸于上述溶液中，最后將含有上述氯化 鈣水溶液的石墨烯泡沫材料予以干燥，即制得化學(xué)干燥劑片。所述氯化鈣的溶解步驟優(yōu)選 為先將水加熱至25-50°C，然后加入氯化鈣配置成氯化鈣過飽和溶液。在將石墨烯泡沫材 料浸于上述溶液的步驟中，氯化鈣溶液的體積至少?zèng)]過石墨烯泡沫材料，浸漬時(shí)間優(yōu)選為 2h-24h。
[0006] 所述石墨烯泡沫材料的制備方法為：1)在氧化石墨烯的水溶液中加入表面活性 齊?，然后加入堿性溶液調(diào)節(jié)PH值以形成pH值為8-12的混合溶液，將所述混合溶液倒入水 熱反應(yīng)釜中，升溫至120°C _240°C并保溫6-48h，得到石墨烯片層相互搭接而成的濕凝膠塊 體；2)將步驟1中濕凝膠塊體進(jìn)行冷凍烘干，得到石墨烯泡沫材料。所述冷凍烘干的步驟 優(yōu)選為：先控制冷凍烘干室在溫度為-50至_60°C范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)冷凍，預(yù)冷凍時(shí)長可以根據(jù) 濕凝膠塊體的體積決定，以保證所述濕凝膠塊體中的水分完全結(jié)晶；然后開啟真空泵，進(jìn)行 真空抽干。所述氧化石墨烯和所述表面活性劑的質(zhì)量份數(shù)比優(yōu)選為99:1-99:3。所述氧化 石墨烯的濃度優(yōu)選為0. 5mg/mL-5mg/mL。所述表面活性劑優(yōu)選為非離子型表面活性劑。
[0007] 本發(fā)明還提供一種化學(xué)干燥劑，采用上述化學(xué)干燥劑的制備方法制得。
[0008] 有益效果：本發(fā)明制備的干燥劑，利用了石墨烯比表面積大、多孔且為固態(tài)結(jié)構(gòu)的 特性，將氯化鈣附著在石墨烯泡沫材料中，可充分發(fā)揮氯化鈣的吸濕性，且石墨烯泡沫材料 的三維宏觀結(jié)構(gòu)，使得氯化鈣不再成粉末狀，即使包裝袋發(fā)生破裂，也不用擔(dān)心氯化鈣干燥 劑的泄漏，可以應(yīng)用于食品等物品的干燥。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0009] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的石墨烯濕凝膠塊體；
[0010] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的石墨烯泡沫材料的SEM圖。
[0011] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例9所制得的石墨烯泡沫材料的SEM圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 以下實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此在 不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0013] 實(shí)施例1 :
[0014] 取97質(zhì)量份氧化石墨烯和3質(zhì)量份的聚乙烯吡咯烷酮放入水中，在超聲細(xì)胞粉碎 機(jī)中超聲分散，超聲功率為100W，配制成氧化石墨烯的質(zhì)量濃度為2mg/mL的混合水溶液， 然后加入NH 3 · H2O調(diào)節(jié)上述混合水溶液的pH值為10. 4,然后放入水熱釜中，升溫至180°C 并保溫12h，得到石墨烯片層相互搭接而成的濕凝膠塊體，如圖1所示。將濕凝膠塊體放 入-56°C下冷凍24h，待濕凝膠塊體中的結(jié)晶水完全結(jié)晶后開啟真空泵，進(jìn)行真空抽干，得 到石墨烯泡沫材料。取該石墨烯泡沫材料在掃描電子顯微鏡下觀察，如圖2所示，該石墨烯 片層相互搭接，形成較多的孔。
[0015] 在50°C下配制IOOmL的飽和氯化鈣溶液，然后將上述石墨烯泡沫材料浸入所述飽 和氯化鈣溶液中2h，撈出烘干，即制得化學(xué)干燥劑。
[0016] 將所述干燥劑在室溫下放入相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中，30天后測其吸濕度為 285%。然后將吸濕后的化學(xué)干燥劑放入烘箱中烘干，再放入相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中，30 天后測其吸濕度為255%。
[0017] 實(shí)施例2:
[0018] 控制氧化石墨烯和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量份數(shù)比分別為99:1、95:5、93 :7、90:10， 保持其他反應(yīng)條件與實(shí)施例1相同，以制備石墨烯泡沫材料。其中，當(dāng)氧化石墨烯和聚吡咯 烷酮的質(zhì)量份數(shù)比為90:10時(shí)，水熱之后制備的濕凝膠破碎坍塌，因而未進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。而 其他質(zhì)量份數(shù)比能夠獲得較完整的濕凝膠塊體。
[0019] 將不同質(zhì)量份數(shù)比制得的石墨烯泡沫材料浸入在50°C下配制的IOOmL飽和氯化 鈣溶液中2h，取出烘干，得到三種不同的化學(xué)干燥劑。
[0020] 將上述三種不同的干燥劑在室溫下放入相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中，30天后測其 吸濕度，如下表所示。
[0021] 不同質(zhì)量份數(shù)比下制得的化學(xué)干燥劑吸濕度比較
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種化學(xué)干燥劑的制備方法，包括以下步驟：首先制備石墨烯泡沫材料，然后將氯 化鈣以水溶解，再將石墨烯泡沫材料浸于上述溶液中，最后將含有上述氯化鈣水溶液的石 墨烯泡沫材料予以干燥，即制得化學(xué)干燥劑片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述氯化鈣的溶解步 驟為先將水加熱至25-50°C，然后加入氯化鈣配置成氯化鈣過飽和溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述將石墨烯泡沫 材料浸于上述溶液的步驟中，氯化鈣溶液的體積至少?zèng)]過石墨烯泡沫材料，浸漬時(shí)間為 2h-24h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述石墨烯泡沫材料 的制備方法為：1)在氧化石墨烯的水溶液中加入表面活性劑，然后加入堿性溶液調(diào)節(jié)pH值 以形成pH值為8-12的混合溶液，將所述混合溶液倒入水熱反應(yīng)釜中，升溫至120°C _240°C 并保溫6-48h，得到石墨烯片層相互搭接而成的濕凝膠塊體；2)將步驟1中濕凝膠塊體進(jìn)行 冷凍烘干，得到石墨烯泡沫材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述冷凍烘干的步驟 為：先控制冷凍烘干室在溫度為-50至_60°C范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)冷凍，預(yù)冷凍時(shí)長可以根據(jù)濕凝 膠塊體的體積決定，以保證所述濕凝膠塊體中的水分完全結(jié)晶；然后開啟真空泵，進(jìn)行真空 抽干。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述氧化石墨烯和所 述表面活性劑的質(zhì)量份數(shù)比為99:1-99:3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的濃 度為 0? 5mg/mL-5mg/mL〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)干燥劑的制備方法，其特征在于：所述表面活性劑為非 離子型表面活性劑。
9. 一種化學(xué)干燥劑，其特征在于：采用權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的化學(xué)干燥劑的制 備方法制得。
【文檔編號(hào)】B01D53/28GK104383794SQ201410668135
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】馬莉 申請(qǐng)人:東莞市青麥田數(shù)碼科技有限公司