一种超高吸水性金属氧化物及其制备方法和应用与流程

本发明属于干燥剂，具体涉及一种超高吸水性金属氧化物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、干燥剂是指能除去潮湿物质中水分的物质，按其干燥原理分为物理干燥剂和化学干燥剂，其中，金属盐(例如钙盐和镁盐)属于典型的化学干燥剂，通过与水结合形成稳定的氢氧化物实现其干燥作用。中国专利cn110773110a公开了一种高比表面积氧化钙的制备方法，采用溶胶-凝胶自燃烧法制备前驱体氧化物，然后对前驱体进行焙烧制得氧化钙，采用上述方法制得的氧化钙具有比表面积大、多孔的特点，在25℃，50％rh的条件下吸湿率为43～47％，吸湿性强。然而，上述制备方法得到的氧化钙吸湿性还不够高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明目的在于提供一种超高吸水性金属氧化物及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法制备得到的超高吸水性金属氧化物的单位质量吸水量高，吸湿性能优异。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种超高吸水性金属氧化物的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将碱性水溶液滴加至金属盐-分散剂混合水溶液中进行沉淀反应，然后进行第一分散处理，得到金属沉淀物，所述滴加在搅拌条件下进行；所述碱性水溶液中的碱性试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠中的一种或几种；所述金属盐-分散剂混合水溶液中的金属盐包括钙盐和/或镁盐；

5、(2)将所述金属沉淀物与醇类溶剂依次进行第二分散处理、第一冷却和第一煅烧，得到金属氧化物；

6、(3)将所述金属氧化物与雾化水依次进行第三分散处理、第二冷却和第二煅烧，得到超高吸水性金属氧化物。

7、优选的，所述金属盐-分散剂混合水溶液中的分散剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、pdms、丙烯酸酯、分子筛和纳米金属氧化物中的一种或几种；

8、所述金属盐和碱性试剂的质量比为1：0.71～0.74；

9、所述金属盐和分散剂的质量比为1：0.0032～0.0035。

10、优选的，所述搅拌的转速为1000～1400rpm，时间为10～15min。

11、优选的，所述第一分散处理包括超声处理或微波处理；所述超声处理的功率为200～240w，时间为5～15min；所述微波处理的频率为50～200hz，时间为10～15min。

12、优选的，所述醇类溶剂包括正丁醇和/或异戊醇；所述金属盐和醇类溶剂的质量比为1：0.123～0.444。

13、优选的，所述第二分散处理和第三分散处理独立地包括依次进行：超声处理和搅拌处理，或，微波处理和搅拌处理；所述超声处理的功率为200～240w，时间为5～15min；所述微波处理的频率为50～200hz，时间为10～15min；所述搅拌处理的转速独立地为80～120rpm，时间独立地为5～15min。

14、优选的，所述第一冷却和第二冷却独立地包括液氮冷却或冰水冷却；所述第一冷却和第二冷却后的温度独立地为2～10℃。

15、优选的，所述第一煅烧和第二煅烧的温度独立地为400～800℃，时间独立地为0.5～1.5h。

16、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的超高吸水性金属氧化物，所述超高吸水性金属氧化物的比表面积为10～100m2/g，孔隙率为20～60％，孔容为0.1～2cm3/g，孔径为10～50nm。

17、本发明还提供了上述技术方案所述的超高吸水性金属氧化物作为干燥剂的应用。

18、本发明提供了一种超高吸水性金属氧化物的制备方法，本发明将碱性水溶液滴加至金属盐-分散剂混合水溶液中，减少了金属沉淀物的团聚；将得到的金属沉淀物进行分散处理和冷却处理，降低体系热量，进一步减少金属氧化物的团聚；通过加入雾化水，使金属沉淀物和制备得到的超高吸水性金属氧化物均呈现“爆米花”状，超高吸水性金属氧化物会有很多孔洞，大大增加了超高吸水性金属氧化物的比表面积，采用第三分散处理和第二冷却处理的方式，降低体系热量，进一步减少金属氧化物团聚，从而提高了超高吸水性金属氧化物的单位质量吸水量。

19、而且，本发明提供的超高吸水性金属氧化物具有低团聚率，高比表面积的优点，吸水速度快，饱和吸水量大。

技术特征：

1.一种超高吸水性金属氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐-分散剂混合水溶液中的分散剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、pdms、丙烯酸酯、分子筛和纳米金属氧化物中的一种或几种；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为1000～1400rpm，时间为10～15min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一分散处理包括超声处理或微波处理；所述超声处理的功率为200～240w，时间为5～15min；所述微波处理的频率为50～200hz，时间为10～15min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂包括正丁醇和/或异戊醇；所述金属盐和醇类溶剂的质量比为1：0.12～0.44。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二分散处理和第三分散处理独立地包括依次进行：超声处理和搅拌处理，或，微波处理和搅拌处理；所述超声处理的功率为200～240w，时间为5～15min；所述微波处理的频率为50～200hz，时间为10～15min；所述搅拌处理的转速独立地为80～120rpm，时间独立地为5～15min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一冷却和第二冷却独立地包括液氮冷却或冰水冷却；所述第一冷却和第二冷却后的温度独立地为2～10℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧和第二煅烧的温度独立地为400～800℃，时间独立地为0.5～1.5h。

9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的超高吸水性金属氧化物，所述超高吸水性金属氧化物的比表面积为10～100m2/g，孔隙率为20～60％，孔容为0.1～2cm3/g，孔径为10～50nm。

10.权利要求9所述的超高吸水性金属氧化物作为干燥剂的应用。

技术总结
本发明提供了一种超高吸水性金属氧化物及其制备方法和应用，属于干燥剂技术领域。本发明将碱性水溶液滴加至金属盐‑分散剂混合水溶液中，减少了产物的团聚；采用分散处理加冷却处理的方式，降低体系热量，进一步减少产物团聚；通过加入雾化水，使金属沉淀物呈现“爆米花”状，后续制备得到的超高吸水性金属氧化物会有很多孔洞，大大增加了超高吸水性金属氧化物的比表面积，制备得到的超高吸水性金属氧化物具有低团聚率，高比表面积的优点，吸水速度快，饱和吸水量大。

技术研发人员：魏斌,屈文山,朱慧文,王纯之
受保护的技术使用者：台州汉雷得电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15