【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种质子型氨基酸离子液体的制备方法及用途，属于绿色化工领域。
技术介绍
1、由人类的各种活动(如化石燃料的燃烧和运输等)所排放的二氧化碳(co2)是主要的温室气体排放之一，其浓度正在持续增加。针对co2排放和治理，国家提出了“双碳计划”。目前，用于碳捕获的主要方法有物理吸附法，低温蒸馏法，膜分离法和化学吸收法。在这些方法中，化学吸收是一种相对接近市场的技术，对低浓度co2的去除具有较高的捕获效率。目前，一些烷基醇胺水溶液如单乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)和n-甲基二乙醇胺(mdea)被广泛认为是工业过程中的co2吸收剂。醇胺法脱碳工艺成熟，应用广泛，然而它存在很多缺陷，如挥发性强、热稳定性差、易造成二次污染、解吸能耗大等。为此，开发新型的绿色吸收剂用于co2的脱除是十分必要的。
2、离子液体(ionic liquid，il)是一种有机熔盐，由于其具有蒸气压低、离子电导率高、热稳定性好、结构可调等特点，被广泛应用于气体吸收分离、催化反应、电解、萃取、膜分离等领域。为了提高co2的吸收能力，有研究者设计了功能化ils用于co2的捕获。虽然传统离子液体具有良好的潜力，但与传统胺类化合物相比，其吸收性能仍处于较低水平。研究表明，通过在阴阳离子液体上嫁接羟基、羧酸根、酚基、唑基、氨基等基团可显著提高离子液体对co2的捕获能力。
3、氨基酸离子液体(amino acid ionic liquids，aails)是一种新型绿色溶剂，具有功能化基团丰富、不易挥发、低毒可生物降解、易于制备等优点，是一种
4、本专利技术报道了一种质子型氨基酸离子液体的制备方法，这类离子液体具有成本较低、可生物降解、热稳定性好、对co2吸收容量高、再生能耗低等优点，在烟道气中co2的选择性分离方面有重要应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种质子型氨基酸型离子液体的制备方法在脱除co2方面的应用。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种低成本质子型氨基酸离子液体制备方法是：(一)α-、β-氨基酸盐的制备方法，天然氨基酸与氢氧化钾以摩尔比为1∶1进行反应，水的质量浓度为40～80wt％，在室温下搅拌2h，反应结束后旋蒸除去大部分水，在60℃下使用真空泵除水2h，即可获得α-、β-氨基酸钾盐。(二)γ-、δ-、ε-氨基酸盐的制备方法，一定比例的氢氧化钾在特定条件下催化内酰胺开环水解，氢氧化钾与内酰胺摩尔比范围为1∶1.05～1∶1.5；水解过程中水的质量浓度为40～80wt％；水解温度范围为60～100℃；反应时间范围为12～24h；反应结束后旋蒸除去大部分水，用乙醚或正己烷将多余的内酰胺洗涤干净，然后干燥脱除有机溶剂和水后即可获得γ-、δ-、ε-氨基酸钾盐。接着将有机碱与hcl气体在室温下直接反应，反应结束后用正己烷洗涤3次除去多余的原料，旋蒸除去大部分有机溶剂，在60℃下使用真空泵干燥2h，得到对应的有机氯盐。有机氯盐与上述方法合成的氨基酸钾盐以等摩尔加入无水乙醇溶液中在室温下进行离子交换2h，无水乙醇的的质量浓度为40～80wt％，反应结束后离心去除kcl沉淀，旋蒸除去大部分溶剂，在40℃下使用真空泵除乙醇0.5h，即可得到质子型氨基酸离子液体。
4、上述的天然氨基酸结构式如下：
5、
6、上述的内酰胺优选为2-吡咯烷酮(2-py)，n-甲基吡咯烷酮(nmp)，戊内酰胺(2-pd)，已内酰胺(cpl)，n-甲基己内酰胺(coa)，结构式如下：
7、
8、按照上述方法合成的一类质子型氨基酸离子液体，具体的化学结构式为：
9、阳离子：
10、
11、阴离子：
12、
13、式中：r1为h，ch3，(ch3)2ch，(ch3)2chch2，nh2(ch2)3ch2，ch3sch2ch2，ch3ch2c(ch3)；其中r2为ch3；其中r3为h，ch3，n为碳原子数3～5。
14、本专利技术提出的一类质子型氨基酸离子液体对co2具有较大的吸收量，涉及到的原料廉价易得，与传统的氨基酸离子液体相比，质子型氨基酸离子液体具有成本较低，可生物降解、热稳定好、再生能耗低等优点，同时吸收co2效果好，吸收量大，在烟道气中co2的选择性分离方面有重要应用前景。
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1.一类质子型氨基酸盐离子液体，其特征是：阳离子为质子化的有机碱，阴离子为α-、β-、γ-、δ-、ε-氨基酸根，具体的化学结构式为：
2.根据权利要求1所述的一类质子型氨基酸离子液体，其特征是：所述的氨基酸根阴离子优选甘氨酸根(GLY)、L-丙氨酸根[L-Ala]、L-缬氨酸根[L-VAL]、L-亮氨酸根[L-LEU]、L-蛋氨酸根[L-MET]、赖氨酸根[LYS]、异亮氨酸根[ILE]、β-丙氨酸根[β-GLY]、γ-氨基丁酸根[Gaba]、4-(甲基氨基)丁酸根[Maba]、5-氨基戊酸根[Ava]、6-氨基己酸根[Eaca]、6-(甲氨基)-己酸根[Maca]中的一种。
3.根据权利要求1所述的一类质子型氨基酸离子液体，其制备方法主要包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一类质子型氨基酸离子液体制备方法，所述的内酰胺优选为2-吡咯烷酮(2-PY)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，戊内酰胺(2-PD)，己内酰胺(CPL)，N-甲基己内酰胺(COA)，结构式如下：
5.根据权利要求3所述的一种质子型氨基酸离子液体制备方法，所述的天然
6.根据权利要求3所述的离子液体制备方法，氢氧化钾与内酰胺摩尔比范围为1∶1.05～1∶1.5；水解过程中水的质量浓度为40～80wt％；水解温度范围为60～100℃；反应时间范围为12～24h。
7.根据权利要求3所述的离子液体制备方法，离子交换反应中溶剂乙醇的质量浓度为40～80wt％。
8.根据权利要求1所述的一种质子型氨基酸离子液体，其主要用于烟道气中低浓度CO2的吸收分离。
...【技术特征摘要】
1.一类质子型氨基酸盐离子液体，其特征是：阳离子为质子化的有机碱，阴离子为α-、β-、γ-、δ-、ε-氨基酸根，具体的化学结构式为：
2.根据权利要求1所述的一类质子型氨基酸离子液体，其特征是：所述的氨基酸根阴离子优选甘氨酸根(gly)、l-丙氨酸根[l-ala]、l-缬氨酸根[l-val]、l-亮氨酸根[l-leu]、l-蛋氨酸根[l-met]、赖氨酸根[lys]、异亮氨酸根[ile]、β-丙氨酸根[β-gly]、γ-氨基丁酸根[gaba]、4-(甲基氨基)丁酸根[maba]、5-氨基戊酸根[ava]、6-氨基己酸根[eaca]、6-(甲氨基)-己酸根[maca]中的一种。
3.根据权利要求1所述的一类质子型氨基酸离子液体，其制备方法主要包括如下步骤：
4.根据权利要求3...
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