[发明专利]一种检测痕量Fe(II)的毛细管电泳方法

说明书

本发明公开了一种检测痕量Fe(II)的毛细管电泳方法，利用邻二氮菲与Fe(II)离子的高特异性络合作用，结合毛细管电泳强大的分离功能和在线富集技术，建立了一种快速、简便且高效的测定Fe(II)的毛细管电泳新方法，并成功应用于磷酸铁样品中(大量Fe(III)背景下)痕量Fe(II)含量的测定，毛细管区带电泳(CZE)和场放大进样(FESI)的检测限分别为0.4μM和2.5nM，这是目前技术水平所不能达到的，从而本发明能够在需要更高精度，特别是电池级原料不同痕量元素(包括不同价态的同种元素)的检测中应用，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及一种检测痕量Fe(II)的毛细管电泳方法，具体涉及一种在高浓度三价铁离子Fe(III)背景下测定痕量二价铁离子Fe(II)量的毛细管电泳新方法，属于分析测试技术领域。

背景技术

二次锂离子电池因比能量高、使用寿命长、工作电压高等一系列优点而得到广泛应用,是现代高性能电池的代表，尤其在当今世界石油资源日渐紧张，环境污染日趋严重情况下，动力锂离子二次电池越来越受关注。橄榄石型的磷酸铁锂(LiFePO₄)由于具有价格便宜、环境友好、循环性及倍率性能高成为最有潜力的锂离子电池正极材料。

磷酸铁是制备锂离子电池材料磷酸铁锂的重要原料，其纯度对产品磷酸铁锂的结晶度和纯度有很大的影响，并最终影响到电池材料的电化学性能。特别是磷酸铁中痕量二价铁离子 Fe(II)，在后续磷酸铁锂制备过程中有可能成为磁性物，从而对该批次电池材料的使用留下安全隐患。

磷酸铁中痕量Fe(II)的监测分析因为高背景Fe(III)的存在一直是磷酸铁锂电池生产中的一个难题，也未有相应的标准方法。专利201310096378.1中，用席夫碱化合物2-吡啶甲醛- 对苯二腙作为三价铁Fe(III)的络合剂，且二价铁不会参与络合，专利利用此选择性络合从而可以选择性地以荧光光度计定量测试三价铁含量，但优选测定三价铁离子浓度在 5×10^-7～5×10^-5mol/L，该标准远低于实际商品化LiFePO₄中三价铁离子的含量；专利201110168689.1中，利用三价铁可以与磺基水杨酸络合，使用分光光度计测试。但是该方法不适用于在大量二价铁环境中选择性测试三价铁；专利201210339919.4中，使用邻二氮菲作为络合剂进行磷酸铁锂中三价铁离子Fe(III)的测试，但该方法存在方法复杂，结果精确度不高的缺点。而其他常用方法如电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对元素价态无法区分，化学滴定则不能实现微量检测。

因此，目前痕量Fe(II)的监测分析方法主要存在以下问题：一是目前二价铁离子Fe(II) 测试方法中，Fe(II)的检测限较高，其结果不够准确；二是在高三价铁离子Fe(III)的背景下，目前测试方法中多采用价态转移的方法，测试得到总铁含量。而没有其他技术手段将不同价态的区分开来，在实际应用中有较多限制。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种检测痕量Fe(II)的毛细管电泳方法，利用邻二氮菲与Fe(II)离子的高特异性络合作用，结合毛细管电泳强大的分离功能和在线富集技术，建立了一种快速、简便且高效的测定Fe(II)的毛细管电泳新方法，并成功应用于磷酸铁样品中(大量Fe(III)背景下)痕量Fe(II)含量的测定，毛细管区带电泳(CZE)和场放大进样(FESI) 的检测限分别为0.4μM和2.5nM，这是目前技术水平所不能达到的，从而本发明能够在需要更高精度，特别是电池级原料不同痕量元素(包括不同价态的同种元素)的检测中应用。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种检测痕量Fe(II)的毛细管电泳方法，包括如下步骤：

1)采用纯浓盐酸将磷酸铁样品溶解，至溶液变澄清后，再用纯净水稀释至所需浓度，制备得到待测液A(即待测样品稀释液)；