[发明专利]一种氨基酸离子液体分子及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种氨基酸离子液体分子及其制备方法、应用，该氨基酸离子液体分子的化学结构通式为：其中，R₁为烷烃，R₂为卤代烃的烃基，X为氨基酸。制备方法包括:将季铵盐类化合物与碱25‑30℃条件下发生阴离子交换反应1‑4h，得到季铵盐的氢氧根化合物；将所述季铵盐的氢氧根化合物与氨基酸10‑50℃条件下发生脱水反应4‑8h，得到氨基酸离子液体分子。该氨基酸离子液体分子在吸收酸性气体后自动发生相分离，直接重复回收利用，能耗低。

技术领域

本发明涉及氨基酸离子液体制备领域，具体而言，涉及一种氨基酸离子液体分子及其制备方法、应用。

背景技术

现代工业的迅猛发展同时伴随着人类居住环境日益污染严重，生存环境恶化。主要体现在“废气、废水、固体废弃物”的大量排放，导致人类饮用水源、空气质量、居住环境的安全与健康问题。一个显著的三废导致安全与健康的现象就是城市的“雾霾”与“酸雨”的频繁出现。因此，建设一个生态环保的环境是现代社会人们对居住生活环境提出的一个新的期望。减少三废的排放，建设生态、绿色家园是具有前瞻性、战略性的长期发展策略。为了实现这一战略目标，大大减少大型石化、化工等工业生产中排放废气的酸性组分(包括CO₂、SO₂、H₂S、NO₂等)是减排任务中必不可少的一个重要环节。

现有技术中，主要利用醇胺溶液进行废气中酸气组分的吸收，其能耗高，占整个分离技术费用的2/3。因此，从环境保护和节约能源角度考虑，开发低能耗、低挥发、高稳定性、高吸附的吸附剂是研究者近年来致力研究的热点。氨基酸是近年来发现的可用于CO₂等酸性气体吸附的新型材料。相对于传统的醇胺吸附剂，它具有良好的热氧稳定性和低挥发性，并具有环境友好性以及较低的成本价格。研究表明氨基酸盐在溶液中具有相当高的CO₂吸附能力，一些氨基酸盐溶液还具有更好的气体吸附选择性和较高温度下的吸附性。然而，有报道的氨基酸吸附体系都是在气-液膜反应器中进行，需要很大体积的反应装置，这成为它日后工业化应用的最大阻碍。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种氨基酸离子液体分子，该氨基酸离子液体分子具有很好的热稳定性、低挥发性、环境友好性以及低廉的成本，无需配套大体积的反应装置，吸附CO₂后自动进行相分离，大大降低能耗以及配套反应装置的投入。

本发明的第二目的在于提供一种氨基酸离子液体分子的制备方法，该制备方法具有易操作，简单方便，前后步骤衔接紧密，反应条件温和，所需反应试剂易获得。

本发明的第三目的在于提供该氨基酸离子液体分子的应用，可实现在吸收酸性气体后自动发生相分离，这样无形之中降低了能耗，也无需额外增加分离工艺，节约操作成本，相分离后氨基酸离子液体沉淀为固体，可直接重复回收利用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种氨基酸离子液体分子，该氨基酸离子液体分子的化学结构通式为：

其中，R₁为烷烃，R₂为卤代烃的烃基，X为氨基酸。