添加剂应用及安全问题
制备氯化胆碱
氯化胆碱属于维生素 B 族类药物，是一种重要的饲料添加剂，环氧乙烷法因反应活性高，工艺成熟及收率高成为氯化胆碱的主要制备方法，即三甲胺盐酸盐与环氧乙烷共混反应生成氯化胆碱液体[1-2]。该类方法中产物分离是一个关键技术，其直接影响产品质量和收率。
陈瑞瑞等[3]以环氧乙烷和三甲胺盐酸盐为主要原料，选择新型绿色环保型阴离子交换活化树脂催化剂，采用密闭循环反应装置，以水为溶剂，用质量分数为0.5%的活化的阴离子交换树脂作催化剂，实验条件n (环氧乙烷 )/n (三甲胺盐酸盐 ) = 1.1，反应温度为60°C，反应时间1 h，氯化胆碱的合成产率达到 96.6%，相比同类研究，合成时间缩短了3/4，产品产率有很大提高，催化剂更环保、易分离且可循环使用，实验条件更加温和可控。同时避免了传统催化剂在产物中不易分离的情况。催化剂经酸碱活化1 次可重复使用若干次而不影响催化效果。
三甲胺残留问题
三甲胺残留是检验胆碱质量的关键指标，目前企业对氯化胆碱质量安全问题一直未有深入的认识。三甲胺及盐对动物食道、呼吸道的强烈刺激可能会降低昂贵的调味料、诱食剂等的效用，且三甲胺本身会干扰胆碱含量的测定，同时三甲胺残留越低，耗用的环氧乙烷越多(三甲胺盐酸盐与环氧乙烷反应生成氯化胆碱液体)。目前三甲胺残留的行业标准为低于1000ppm，以三甲胺残留量200ppm为例，要比行标多耗用11.4kg环氧乙烷(环氧乙烷市场均价为14000元/吨)，相应的至少增加成本160元/吨，所以有些厂家为了降低成本而忽视对三甲胺残留控制。目前市场上可查询到的三甲胺残留限度：山东恩贝<300ppm，汉威化工<200ppm，巨佳胆碱<300ppm，奥克特≤300ppm。
作为食品添加剂的安全风险评估
EFSA的食品添加剂、香料、加工助剂和材料科学小组针对JECFA（FAO/WHO Expert Committee on Food Additives）提出的35种食品添加剂（脂肪族胺，芳香族胺和酰胺）进行严谨的再评估，通过 MSDI（Maximised Survey-derived Daily Intake）方法，确认构效关系和代谢特征评估这些化合物，估算欧洲人人均每日食品添加剂的摄入量，确认了三甲胺为ClassⅠ，关注毒理阈值为1800μg/人/天，作为食品添加剂是安全无毒的[4]。
目前列入欧盟调味物质数据库的三甲胺和盐酸三甲胺被授权用于食品中。建议的食品中的高使用水平5mg/kg对所有种属的动物都是安全的，安全范围在3到15之间。若用于饮用水中应适当降低其安全浓度。FEEDAP小组估计，这些添加剂的使用不会显著增加消费者对已经存在的内源性化合物和来源于营养素和内源化合物或代谢物的暴露量。三甲胺及其盐在使用中被公认为对眼睛具有腐蚀性对皮肤有强烈刺激性或腐蚀性，对呼吸道有一定的刺激性。按一定剂量使用时被认为对目标动物是安全的，三甲胺及其盐做食品调味品和饲料添加剂的功能基本相同，不会引起食品安全问题。FEDAP小组注意到，有些母鸡口服三甲胺可能导致“鱼腥味蛋”，这取决于饮食中油菜籽、胆碱和甜菜碱的含量[5-6]。
2019年12月19日，欧洲食品安全局发布了10.2903/j.efsa.2019.5954号文件，根据欧盟(EC)396/2005号条例第12条对活性物质的残留限量进行审查，确定了三甲胺盐酸盐等11种不再需要对其残留限量进行审查的活性物质 [7]。
注意：三甲胺及盐虽被欧盟官方认证在食品和动物饲料是安全无毒的，对消费者的健康无安全风险，但针对饲料中三甲胺残留问题及对动物健康及代谢等影响目前没有明确的科学研究和数据论证，因此关于动物饲料添加剂方面应给于更多的关注，不能忽视可能的风险。
新型铝电池的电解液的高效改性剂
可充电铝电池由于低材料成本和高性能等一直是研究热点[8-9]。Kok Long Ng等[10]开发了一种低成本、高性能和高库仑能效（CE）铝电池，以铝作阳极，石墨烯纳米片（GNP）作阴极，离子电解液由AlCl3：三甲基胺盐酸盐（TMAHCl）=1.7:1（摩尔比）。电池的阴极以2000 mAg−1的电流密度达到特定的134 mAg−1的容量的同时保持CE高于98%循环超过3000次。此外，该电池可提供83 mAg−1的特定容量（CE为97%），超快充电1分钟达到4000 mAg−1和慢速放电50分钟后电池容量保持在100 mAg−1。相对于传统的二烷基咪唑鎓氯化物，除了成本优势外，使用AlCl3- TMAHCl离子液体的Al/石墨阴极电池可获得的理论电池水平比和体积容量在现有的氯铝酸盐离子液体中是最高的。考虑到所有贡献的电池组件的质量和体积，采用AlCl3-TMAHCl电解液的铝/石墨烯阴极电池的可实现为50 Wh kg−1（或70 Wh cm−3）的容量。AlCl3-TMAHCl离子电解液为新一代铝电池的发展开拓了道路。
参考文献
[1] 尹国强,崔英德. 氯化胆碱合成工艺研究[J]. 广州化工,2000,28(4):56-58.
[2] HG/T 2941-2004 , 饲料级氯化胆碱[S]. 北京,中国标准出版社,2007.
[3] 陈瑞瑞, 袁存光. 氯化胆碱的绿色合成[J]. 现代化工, 2011,32(2):59-61.
[4] Flavouring Group Evaluation 86, (FGE.86) Consideration of aliphatic and aromatic amines and amides evaluated by JECFA (65th meeting) [J]. EFSA Journal, 2008,745:1-46.
[5] Scientific Opinion on the safety and efficacy of aliphatic and aromatic amines (chemical group 33) when used as flavourings for all animal species EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed (FEEDAP)[J]. EFSA Journal. 2012,10(5):2679.
[6] Conclusion on the peer review of the pesticide risk assessment of the active substance trimethylamine hydrochloride[J]. EFSA Journal. 2012,10(1):2503.
[7] Pesticide active substances that do not require a review of the existing maximum residue levels. Regulation (EC) No 396/2005[J]. EFSA Journal. 2019,17(12):5954
[8] Nicholas P. Stadie, Shutao Wang, Kostiantyn V. Kravchyk, et al. Zeolite-Templated Carbon as an Ordered Microporous Electrode for Aluminum Batteries[J]. ACS Nano.2017,11(2):1911-1919.
[9] Hanyan Xu, Tianwen Bai, Hao Chen,et al. Low-cost AlCl3/Et3NHCl electrolyte for high-performance aluminum-ion battery[J]. Energy Storage Materials. 2018,17(38):38-45.
[10] Kok Long Ng, Tony Dong, John Anawati, Gisele Azimi. High-Performance Aluminum Ion Battery Using Cost-Effective AlCl3-Trimethylamine Hydrochloride Ionic Liquid Electrolyte[J]. Advanced Sustainable Systems, 2020, 4(8):2000074(1-12).