[發明專利]一種氨基酸離子液體分子及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 201610004022.4
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105669474B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 陳學琴;江兵兵;葉海峰
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C07C213/08
• 分類號: C07C213/08;C07C215/40;C07C227/18;C07C229/08;C07C229/24;C07D233/64;B01D53/02;B01D53/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

本發明提供了一種氨基酸離子液體分子及其制備方法、應用，該氨基酸離子液體分子的化學結構通式為：其中，R₁為烷烴，R₂為鹵代烴的烴基，X為氨基酸。制備方法包括:將季銨鹽類化合物與堿25?30℃條件下發生陰離子交換反應1?4h，得到季銨鹽的氫氧根化合物；將所述季銨鹽的氫氧根化合物與氨基酸10?50℃條件下發生脫水反應4?8h，得到氨基酸離子液體分子。該氨基酸離子液體分子在吸收酸性氣體后自動發生相分離，直接重復回收利用，能耗低。

技術領域

本發明涉及氨基酸離子液體制備領域，具體而言，涉及一種氨基酸離子液體分子及其制備方法、應用。

背景技術

現代工業的迅猛發展同時伴隨著人類居住環境日益污染嚴重，生存環境惡化。主要體現在“廢氣、廢水、固體廢棄物”的大量排放，導致人類飲用水源、空氣質量、居住環境的安全與健康問題。一個顯著的三廢導致安全與健康的現象就是城市的“霧霾”與“酸雨”的頻繁出現。因此，建設一個生態環保的環境是現代社會人們對居住生活環境提出的一個新的期望。減少三廢的排放，建設生態、綠色家園是具有前瞻性、戰略性的長期發展策略。為了實現這一戰略目標，大大減少大型石化、化工等工業生產中排放廢氣的酸性組分(包括CO₂、SO₂、H₂S、NO₂等)是減排任務中必不可少的一個重要環節。

現有技術中，主要利用醇胺溶液進行廢氣中酸氣組分的吸收，其能耗高，占整個分離技術費用的2/3。因此，從環境保護和節約能源角度考慮，開發低能耗、低揮發、高穩定性、高吸附的吸附劑是研究者近年來致力研究的熱點。氨基酸是近年來發現的可用于CO₂等酸性氣體吸附的新型材料。相對于傳統的醇胺吸附劑，它具有良好的熱氧穩定性和低揮發性，并具有環境友好性以及較低的成本價格。研究表明氨基酸鹽在溶液中具有相當高的CO₂吸附能力，一些氨基酸鹽溶液還具有更好的氣體吸附選擇性和較高溫度下的吸附性。然而，有報道的氨基酸吸附體系都是在氣-液膜反應器中進行，需要很大體積的反應裝置，這成為它日后工業化應用的最大阻礙。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種氨基酸離子液體分子，該氨基酸離子液體分子具有很好的熱穩定性、低揮發性、環境友好性以及低廉的成本，無需配套大體積的反應裝置，吸附CO₂后自動進行相分離，大大降低能耗以及配套反應裝置的投入。

本發明的第二目的在于提供一種氨基酸離子液體分子的制備方法，該制備方法具有易操作，簡單方便，前后步驟銜接緊密，反應條件溫和，所需反應試劑易獲得。

本發明的第三目的在于提供該氨基酸離子液體分子的應用，可實現在吸收酸性氣體后自動發生相分離，這樣無形之中降低了能耗，也無需額外增加分離工藝，節約操作成本，相分離后氨基酸離子液體沉淀為固體，可直接重復回收利用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明實施例提供了一種氨基酸離子液體分子，該氨基酸離子液體分子的化學結構通式為：

其中，R₁為烷烴，R₂為鹵代烴的烴基，X為氨基酸。