[发明专利]一种化学干燥剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及干燥剂领域，尤其是一种化学干燥剂及其制备方法。

背景技术

湿气的管控与产品的良率是息息相关的，以食品而言，在适当的温度和湿度下，食物中的细菌和霉菌便会以惊人的速度繁殖，使食物腐坏，造成受潮及色变。干燥剂可以除去潮湿物质中的水分，其常分为两类：化学干燥剂，如硫酸钙和氯化钙等，通过与水结合生成水合物进行干燥；物理干燥剂，如硅胶与活性氧化铝等，通过物理吸附水进行干燥。目前市场上的干燥剂多以颗粒状或粉末状的形式包覆在透气性袋体中，但这样的袋体有时因质量问题或被碰撞而破裂，导致颗粒状或粉末状干燥剂散落，污染所需干燥的物品或产品。对食品而言，如果混入干燥剂而被误食，有可能造成人体伤害或中毒。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本发明提供一种化学干燥剂的制备方法，用以改善现有技术中的干燥剂颗粒或粉末容易散落的缺陷。

本发明的另一目的在于提供一种无腐蚀性的、可重复使用的、吸附能力强的化学干燥剂。

本发明提供的一种化学干燥剂的制备方法，包括以下步骤：首先制备石墨烯泡沫材料，然后将氯化钙以水溶解，再将石墨烯泡沫材料浸于上述溶液中，最后将含有上述氯化钙水溶液的石墨烯泡沫材料予以干燥，即制得化学干燥剂片。所述氯化钙的溶解步骤优选为先将水加热至25-50℃，然后加入氯化钙配置成氯化钙过饱和溶液。在将石墨烯泡沫材料浸于上述溶液的步骤中，氯化钙溶液的体积至少没过石墨烯泡沫材料，浸渍时间优选为2h-24h。

所述石墨烯泡沫材料的制备方法为：1)在氧化石墨烯的水溶液中加入表面活性剂，然后加入碱性溶液调节pH值以形成pH值为8-12的混合溶液，将所述混合溶液倒入水热反应釜中，升温至120℃-240℃并保温6-48h，得到石墨烯片层相互搭接而成的湿凝胶块体；2)将步骤1中湿凝胶块体进行冷冻烘干，得到石墨烯泡沫材料。所述冷冻烘干的步骤优选为：先控制冷冻烘干室在温度为-50至-60℃范围内进行预冷冻，预冷冻时长可以根据湿凝胶块体的体积决定，以保证所述湿凝胶块体中的水分完全结晶；然后开启真空泵，进行真空抽干。所述氧化石墨烯和所述表面活性剂的质量份数比优选为99:1-99:3。所述氧化石墨烯的浓度优选为0.5mg/mL-5mg/mL。所述表面活性剂优选为非离子型表面活性剂。

本发明还提供一种化学干燥剂，采用上述化学干燥剂的制备方法制得。

有益效果：本发明制备的干燥剂，利用了石墨烯比表面积大、多孔且为固态结构的特性，将氯化钙附着在石墨烯泡沫材料中，可充分发挥氯化钙的吸湿性，且石墨烯泡沫材料的三维宏观结构，使得氯化钙不再成粉末状，即使包装袋发生破裂，也不用担心氯化钙干燥剂的泄漏，可以应用于食品等物品的干燥。

附图说明：

图1为本发明实施例1所制得的石墨烯湿凝胶块体；

图2为本发明实施例1所制得的石墨烯泡沫材料的SEM图。

图3为本发明实施例9所制得的石墨烯泡沫材料的SEM图。

具体实施方式

以下实施例为本发明的优选实施方式，并不以此限定本发明的保护范围。因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属于本发明的保护范围之内。

实施例1：

取97质量份氧化石墨烯和3质量份的聚乙烯吡咯烷酮放入水中，在超声细胞粉碎机中超声分散，超声功率为100W，配制成氧化石墨烯的质量浓度为2mg/mL的混合水溶液，然后加入NH₃·H₂O调节上述混合水溶液的pH值为10.4，然后放入水热釜中，升温至180℃并保温12h，得到石墨烯片层相互搭接而成的湿凝胶块体，如图1所示。将湿凝胶块体放入-56℃下冷冻24h，待湿凝胶块体中的结晶水完全结晶后开启真空泵，进行真空抽干，得到石墨烯泡沫材料。取该石墨烯泡沫材料在扫描电子显微镜下观察，如图2所示，该石墨烯片层相互搭接，形成较多的孔。

在50℃下配制100mL的饱和氯化钙溶液，然后将上述石墨烯泡沫材料浸入所述饱和氯化钙溶液中2h，捞出烘干，即制得化学干燥剂。

将所述干燥剂在室温下放入相对湿度为90％的环境中，30天后测其吸湿度为285％。然后将吸湿后的化学干燥剂放入烘箱中烘干，再放入相对湿度为90％的环境中，30天后测其吸湿度为255％。

实施例2：