CN111929287A - 一种检测试剂及含量测定的方法 - Google Patents

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翟伟
张思源
刘东强
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Suzhou Xingshuo Nanotech Co Ltd
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Abstract

本发明公开了一种检测试剂及含量测定方法,检测试剂包括:A4BX6型钙钛矿纳米晶,其中,A为一价阳离子,B为二价阳离子,X为一价阴离子;第一溶剂,用于分散所述A4BX6型钙钛矿纳米晶;所述检测试剂用于测定被测定物中第二溶剂的含量,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶遇到所述第二溶剂能够形成ABX3型钙钛矿量子点和AX,所述第二溶剂能够溶解AX。本发明一种检测试剂及含量测定的方法,适用于多种溶剂的测定,适用性广;而且检测方法简单,检测灵敏度精度高。

Description

一种检测试剂及含量测定的方法
技术领域
本发明属于检测领域,尤其涉及一种检测试剂及含量测定的方法。
背景技术
随着科学研究的发展和生产技术的进步,定量分析已被列为理化分析的基本项目之一,其精密度和准确度也都越来越高。
在这其中,水分定量分析已经比较成熟。现有技术中常见的水分测定的方法包括以下几种方法:热干燥法,虽仪器价格低廉,但是精度差、时间长;卡尔费休法,虽耗材少、时间短、精度高,但是副产物有毒性、测试局限性,且耗材多、时间长;加热法,虽精度高,但仪器昂贵、环境要求高、时间长。
此外,针对常见的醇类、酯类等溶剂,一般多采用气相色谱仪来进行定性或定量的测试,但是气相色谱仪仪器昂贵且送样检测周期长。
因此开发出一种检测方法简单、检测灵敏度高且适用性广的检测试剂及含量测定的方法,显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种适用性广、检测方法简单、检测灵敏度高的检测试剂及含量测定的方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明的第一个目的在于提供一种检测试剂,包括:
A4BX6型钙钛矿纳米晶,其中,A为一价阳离子,B为二价阳离子,X为一价阴离子;
第一溶剂,用于分散所述A4BX6型钙钛矿纳米晶;
所述检测试剂用于测定被测定物中第二溶剂的含量,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶遇到所述第二溶剂能够形成ABX3型钙钛矿量子点和AX,所述第二溶剂能够溶解AX。
具体的,所述被测定物中除第二溶剂之外的部分不能够溶解AX。
本发明中AX能够溶解于第二溶剂,从而促使反应继续往右形成更多的ABX3型钙钛矿量子点。
具体的,所述第二溶剂包括但不限于水,碳原子个数不超过5个的醇、酯、酰胺、醇醚,聚乙二醇、聚醚多元醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种。
优选地,所述第二溶剂包括但不限于水、甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚醚多元醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一种。
具体的,所述第一溶剂的极性参数小于3。
优选地,所述第一溶剂包括但不限于正戊烷、甲苯、正己烷、环己烷、正庚烷和环辛烷中的一种或多种。
具体的,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶在所述第一溶剂中的含量不超过25%。
优选地,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶在所述第一溶剂中的含量不超过10%。
进一步优选地,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶在所述第一溶剂中的含量不超过3%。
更进一步优选地,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶在所述第一溶剂中的含量为0.1-2%。
具体的,所述A为Cs+或Rb+中的至少一种,所述B为Pb2+、Ge2+或者Sn2+中的至少一种,所述X为Cl-、Br-或I-中的至少一种。
优选地,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶包括Cs4PbCl6、Rb4PbCl6、Cs4GeCl6、Rb4GeCl6、Cs4SnCl6、Rb4SnCl6、Cs4PbBr6、Rb4PbBr6、Cs4GeBr6、Rb4GeBr6、Cs4SnBr6、Rb4SnBr6、Cs4PbI6、Rb4PbI6、Cs4GeI6、Rb4GeI6、Cs4SnI6、Rb4SnI6、Cs4PbBr3I3、Rb4PbBr3I3、Cs4PbCl3Br3、Rb4PbCl3Br3、Cs4SnBr3I3、Rb4SnBr3I3、Cs4SnCl3Br3、Rb4SnCl3Br3、Cs4GeBr3I3、Rb4GeBr3I3、Cs4GeCl3Br3或者Rb4GeCl3Br3中的至少一种。
本发明的第二个目的在于提供一种含量测定的方法,包括如下步骤:
(1)制作被测定物中第二溶剂的含量-荧光强度标准曲线;
(2)将上述任一项所述检测试剂与被测定物混合后,检测其荧光强度,对应所述标准曲线,得到所述被测定物中第二溶剂的含量。
具体的,所述标准曲线的制作方法如下,准备多组第二溶剂含量已知的被测定物,分别加入如上述任一项所述检测试剂,测定并获得多个荧光强度,线性拟合得到被测定物中第二溶剂的含量-荧光强度标准曲线。
本发明采用的A4BX6型钙钛矿纳米晶无荧光效应或荧光效应极弱,可以忽略不计,但遇到第二溶剂生成的ABX3型钙钛矿量子点的荧光效率高,从而可以利用两者荧光强度差实现对待被测定物测定被测定物中第二溶剂含量测定,用于定量分析。
与现有技术相比,本发明一种检测试剂及含量测定的方法,适用于多种溶剂的检测,适用性广;测定浓度范围宽,检测下限低;而且检测方法简单,检测灵敏度精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1-1为本发明实施例1中的正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图1-2为本发明实施例1中10次平行试验的组别-荧光强度对比图;
附图2为本发明实施例2中的正庚烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图3为本发明实施例3中的正己醇中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图4为本发明实施例4中的正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图5为本发明实施例5中的正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图6为本发明实施例6中的正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图7为本发明实施例7中的正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图8为本发明实施例8中的正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线;
附图9为本发明实施例9中的正己烷中乙醇含量-荧光强度的标准曲线;
附图10为本发明实施例10中的正庚烷中PGMEA含量-荧光强度的标准曲线;
附图11为本发明实施例11中的正己烷中乙酸乙酯含量-荧光强度的标准曲线;
附图12为本发明实施例12中的正庚烷中乙酸甲酯含量-荧光强度的标准曲线。
具体实施方式
下面将结合本申请的实施方式,对实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是,该实施方式仅仅是部分方式,而不是全部。
如本文中表述例如“的至少一种(个)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表而不修饰列表的单独要素。如果未另外定义,说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)可如本领域技术人员通常理解的那样定义。常用字典中定义的术语应被解释为与它们在相关领域的背景和本公开内容中的含义一致,并且不可以理想方式或者过宽地解释,除非清楚地定义。此外,除非明确地相反描述,措辞“包括”和措辞“包含”当用于本说明书中时表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、要素、和/或组分,但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、要素、组分、和/或其集合。因此,以上措辞将被理解为意味着包括所陈述的要素,但不排除任何其它要素。
如本文中使用的,术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。术语“或”意味着“和/或”。
将理解,尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分,但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。
如本文中使用的“约”或“大约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即,测量系统的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如,“约”可意味着相对于所陈述的值的偏差在一种或多种标准偏差范围内,或者在±10%、±5%范围内。
本发明提供一种检测试剂,包括:
A4BX6型钙钛矿纳米晶,其中,A为一价阳离子,B为二价阳离子,X为一价阴离子;
第一溶剂,用于分散A4BX6型钙钛矿纳米晶;
检测试剂用于测定被测定物中第二溶剂的含量,A4BX6型钙钛矿纳米晶遇到第二溶剂能够形成ABX3型钙钛矿量子点和AX,第二溶剂能够溶解AX。
本发明通过A4BX6型钙钛矿纳米晶遇到第二溶剂能够形成ABX3型钙钛矿量子点和AX。由于合成得到的A4BX6型钙钛矿纳米晶没有荧光特性或荧光特性极弱,可以忽略不计,且一定浓度下的分散液在室温条件下呈现出乳白色,但是当其在遇本发明中的第二溶剂后能在短时间内转换为荧光效率非常高的ABX3型钙钛矿量子点。本发明就采用ABX3型钙钛矿量子点的荧光增强的原理来制备检测试剂,利用两者荧光强度的差别实现被测定物中第二溶剂含量的测定。由于转换为ABX3型钙钛矿量子点的数量与待检测环境中的第二溶剂的含量有直接关系,从而可以通过荧光强度的变化来确定待被测定物测定被测定物中第二溶剂的含量。
A4BX6型钙钛矿纳米晶分散在第一溶剂中,使得该检测试剂非常适合于被测定物中第二溶剂含量的检测。该检测试剂可以定量的被测定物测定被测定物中的第二溶剂含量,在检测时,只需要将其与待被测定物测定被测定物直接混合再测定其荧光强度的变化即可。
本发明中,被测定物中除第二溶剂之外的部分不能够溶解AX,第二溶剂能够溶解AX,从而使得A4BX6型钙钛矿纳米晶继续往右形成更多的ABX3型钙钛矿量子点。
第二溶剂包括但不限于水,碳原子个数不超过5个的醇、酯、酰胺、醇醚,聚乙二醇、聚醚多元醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种。优选地,第二溶剂包括但不限于水、甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚醚多元醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和PGMEA中的一种或多种。未列举在此处的第二溶剂,只要能够溶解AX,则均包含在内。
在一个优选的实施方式中,第一溶剂的极性参数小于3。即,第一溶剂的极性非常小。第一溶剂的极性参数参照于溶剂手册。发明人发现,由于A4BX6型钙钛矿纳米晶对水比较敏感,少量的水会导致A4BX6型钙钛矿纳米晶发生反应,导致其晶体发生重组。因此当配好检测试剂后,需要密封保存,或者采取即配即用。
第一溶剂包括不限于正戊烷(极性参数0)、甲苯(极性参数2.4)、正己烷(极性参数0.06)、环己烷(极性参数0.1)、正庚烷(极性参数0.2)或者环辛烷(极性参数0.1)。此外,其它极性参数小于3的溶剂均可以作为本申请中检测试剂的第一溶剂。
A4BX6型钙钛矿纳米晶在第一溶剂中的含量不小于25%;优选地,A4BX6型钙钛矿纳米晶在第一溶剂中的含量不超过10%;进一步优选地,A4BX6型钙钛矿纳米晶在第一溶剂中的含量不超过3%;更进一步优选地,A4BX6型钙钛矿纳米晶在第一溶剂中的含量为0.1-2%。由于A4BX6型钙钛矿纳米晶的表面一般含有油胺、油酸等疏水性的配体,A4BX6型钙钛矿纳米晶在第一溶剂中的分散性往往非常好,比如可以达到10wt%,甚至20wt%。但是当A4BX6型钙钛矿纳米晶的浓度太高时,虽然这些A4BX6型钙钛矿纳米晶均可以溶解于第一溶剂中,但是可能会发生团聚的问题,当在用作检测试剂时,检测试剂的检测准确性会降低。而当第一溶剂中A4BX6型钙钛矿纳米晶的浓度小于3wt%时,能保证A4BX6型钙钛矿纳米晶在第一溶剂中充分良好的均匀分散开,A4BX6型钙钛矿纳米晶之间形成团聚的几率非常小,从而有效的提高了检测准确性;此外低浓度的A4BX6型钙钛矿纳米晶价格也相对低。
第二溶剂能够溶解AX时,还需要满足被测定物中除了第二溶剂的部分不能溶解AX。第一溶剂中溶解第二溶剂的多少决定了生成荧光信号的稳定持续的时间。因此本申请中,对第一溶剂及第二溶剂的种类及选型、A4BX6型钙钛矿纳米晶添加的含量、检测的时间等影响因素做了大量的实验验证。
A4BX6型钙钛矿纳米晶的平均尺寸优选在1至20纳米之间。化学式A4BX6中,A为Cs+或Rb+中的至少一种,B为Pb2+、Ge2+或者Sn2+中的至少一种,X为Cl-、Br-或I-中的至少一种。A4BX6型钙钛矿纳米晶包括但是不限定于Cs4PbCl6、Rb4PbCl6、Cs4GeCl6、Rb4GeCl6、Cs4SnCl6、Rb4SnCl6、Cs4PbBr6、Rb4PbBr6、Cs4GeBr6、Rb4GeBr6、Cs4SnBr6、Rb4SnBr6、Cs4PbI6、Rb4PbI6、Cs4GeI6、Rb4GeI6、Cs4SnI6、Rb4SnI6、Cs4PbBr3I3、Rb4PbBr3I3、Cs4PbCl3Br3、Rb4PbCl3Br3、Cs4SnBr3I3、Rb4SnBr3I3、Cs4SnCl3Br3、Rb4SnCl3Br3、Cs4GeBr3I3、Rb4GeBr3I3、Cs4GeCl3Br3或者Rb4GeCl3Br3
用于本申请中的A4BX6型钙钛矿纳米晶可以采用常规方法制备。例如,A4BX6型钙钛矿纳米晶是通过第一前体与第二前体混合后加热获得的。
第一前体由Cs+或Rb+中的至少一种,与羧酸阴离子、碳酸阴离子或者卤素阴离子中的至少一种构成;第二前体由Pb2+、Ge2+或者Sn2+中的至少一种,与羧酸阴离子或者卤素阴离子中的至少一种构成;第一前体和第二前体中的至少一种包含卤素阴离子。
在本申请的一具体实施方式中,第一前体包括油酸铯、油酸铷、醋酸铯、醋酸铷、CsCl、CsBr、CsI、Cs2CO3、Rb2CO3、RbCl或者RbBr中的至少一种,第二前体包括PbCl2、PbI2、PbBr2、GeCl2、GeI2、GeBr2、SnCl2、SnI2或者SnBr2中的至少一种。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在本申请另一具体实施方式中,A4BX6型钙钛矿纳米晶的制备步骤中还包括对所获得的A4BX6钙钛矿量子点进行纯化处理的步骤,以获得纯度高的钙钛矿量子点。这些纯化处理步骤是本领域的公知方法,这里不再赘述。
检测试剂的制备非常简单,例如,可以直接将A4BX6型钙钛矿纳米晶均匀分散在第一溶剂中即可,需要注意的是,所使用的第一溶剂是无水或者是水含量非常低,比如小于0.001wt%。
本申请的一个实施方式中,公开了一种含量测定的方法,包括如下步骤:
(1)制作被测定物中第二溶剂的含量-荧光强度标准曲线;
(2)将上述任一项检测试剂与被测定物混合后,检测其荧光强度,对应标准曲线,得到被测定物中第二溶剂的含量。
标准曲线的制作方法如下,准备多组第二溶剂含量已知的被测定物,分别加入如上述任一项检测试剂,测定并获得多个荧光强度,线性拟合得到被测定物中第二溶剂的含量-荧光强度标准曲线。
本申请中,将检测试剂与待被测定物混合一段时间,即检测到明显的荧光增强现象,且该荧光强度在较长时间内可以基本维持不变。被测定物中第二试剂除外的部分优选为非极性试剂,比如为烷烃、烯烃、酯类等,这样可以使得待被测定物与检测试剂在短时间能混合均匀,从而增加检测的准确性。
以下将以具体的实施例对本申请做出详细的阐述:
实施例1提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正己烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图1-1所示,在含水量约为0.03wt%至4.8wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.992。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述10份1毫升的检测试剂分别与10份10毫升的上述待检测样品混合,3-10min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。图1-2为实施例1中组别-荧光强度的平行试验图,数据如下表1所示。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表1正己烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000081
实施例2提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正庚烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正庚烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正庚烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正庚烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,5分钟内测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图2所示,在含水量约为0.05wt%至5.0wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正庚烷的密度约为0.684g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.993。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正庚烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,2-10min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表2正庚烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000091
实施例3提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取环己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己醇,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己醇中水含量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正己醇中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取超干的10毫升正己醇,并向其中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中水含量的标准曲线。如图3所示,在水含量约为1.0wt%至14.0wt%的范围(水的密度约为0.789g/mL、正己醇的密度约为0.820g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.990。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一未知水含量的正己醇样品。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,2-10min之间测试三组的荧光强度,再分别对照水含量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表3正己醇中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000101
实施例4提供一种检测试剂及含量测定的方法,其与实施例1基本相同,不同之处在于检测试剂的制备中选用Cs4PbCl6量子点。包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbCl6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbCl6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正己烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图4所示,在含水量约为0.05wt%至4.8wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.990。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,3-10min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表4正己烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000111
实施例5提供一种检测试剂及含量测定的方法,其与实施例1基本相同,不同之处在于检测试剂的制备中选用Cs4PbI6量子点。包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbI6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbI6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正己烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图5所示,在含水量约为0.05wt%至4.5wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.978。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,5-15min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表5正己烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000121
实施例6提供一种检测试剂及含量测定的方法,其与实施例1基本相同,不同之处在于检测试剂的制备中选用Cs4SnBr6量子点。包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4SnBr6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4SnBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正己烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图6所示,在含水量约为0.05wt%至6.0wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.992。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,5-10min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表6正己烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000131
实施例7提供一种检测试剂及含量测定的方法,其与实施例1基本相同,不同之处在于检测试剂的制备中选用Cs4PbBr6量子点在第一溶剂中的浓度为0.1wt%。包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为0.1wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正己烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图7所示,在含水量约为0.02wt%至2.8wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.983。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,2-7min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表7正己烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000141
实施例8提供一种检测试剂及含量测定的方法,其与实施例1基本相同,不同之处在于检测试剂的制备中选用Cs4PbBr6量子点在第一溶剂中的浓度为1wt%。包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含水的正己烷,第二溶剂为水。
2、首先,制作正己烷中含水量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为1wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取10份超干10毫升正己烷,并分别向每份中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的蒸馏水,得到一系列含水量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中含水量的标准曲线。如图8所示,在含水量约为0.02wt%至4.8wt%的范围(水的密度约为1g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.993。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的含水量,待检测样品为未知水含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,3-12min之间测试三组的荧光强度,再分别对照含水量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的卡尔费休水分测定仪,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表8正己烷中水含量的测定
Figure BDA0002681864640000151
实施例9提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含乙醇的正己烷,第二溶剂为乙醇。
2、首先,制作正己烷中乙醇含量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取超干的10毫升正己烷,并向其中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的乙醇,得到一系列乙醇含量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中乙醇含量的标准曲线。如图9所示,在乙醇含量约为3wt%至14.0wt%的范围(乙醇的密度约为0.789g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.965。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的乙醇含量,待检测样品为未知乙醇含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,6-18min之间测试三组的荧光强度,再分别对照乙醇含量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的高效液相色谱,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表9正己烷中乙醇含量的测定
Figure BDA0002681864640000161
实施例10提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含PGMEA的正庚烷,第二溶剂为PGMEA。
2、首先,制作正庚烷中PGMEA含量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取超干的10毫升正庚烷,并向其中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的PGMEA,得到一系列PGMEA含量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中乙醇含量的标准曲线。如图10所示,在PGMEA含量约为0.1wt%至8.0wt%的范围(PGMEA的密度约为1.0±0.1g/mL、正庚烷的密度约为0.684g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.962。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的PGMEA含量,待检测样品为未知PGMEA含量的正庚烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,2-8min之间测试三组的荧光强度,再分别对照PGMEA含量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的高效液相色谱,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表10正庚烷中PGMEA含量的测定
Figure BDA0002681864640000171
实施例11提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取环己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含乙酸乙酯的正己烷,第二溶剂为乙酸乙酯。
2、首先,制作环己烷中乙酸乙酯含量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的环己烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取超干的10毫升正己烷,并向其中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的乙酸乙酯,得到一系列乙酸乙酯含量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中乙酸乙酯含量的标准曲线。如图11所示,在乙酸乙酯含量约为0.3wt%至6.0wt%的范围(乙酸乙酯的密度约为0.902g/mL、正己烷的密度约为0.6012g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.977。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的乙酸乙酯含量,待检测样品为未知乙酸乙酯含量的正己烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,2-5min之间测试三组的荧光强度,再分别对照PGMEA含量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的高效液相色谱,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表11正己烷中乙酸乙酯含量的测定
Figure BDA0002681864640000181
实施例12提供一种检测试剂及含量测定的方法,包括如下步骤:
1、选取正己烷作为第一溶剂,待测被测定物为含乙酸甲酯的正庚烷,第二溶剂为乙酸甲酯。
2、首先,制作正庚烷中乙酸甲酯含量-荧光强度的标准曲线,具体过程如下:
2.1制备检测试剂:将一定量合成得到的Cs4PbBr6量子点分散在超干的10毫升的正庚烷中,使其分散均匀,得到Cs4PbBr6量子点浓度约为2wt%的检测试剂。
2.2制作标准样品:分别量取超干的10毫升正庚烷,并向其中加入2微升、5微升、10微升、20微升、30微升、40微升、50微升、60微升、70微升、100微升的乙酸甲酯,得到一系列乙酸甲酯含量不同的标准样品。
2.3标准样品中荧光强度的测定:分别取1毫升的检测试剂与上述标准样品混合,大约5分钟后测试混合溶液的荧光强度,并制作荧光强度与标准样品中乙酸甲酯含量的标准曲线。如图12所示,在乙酸甲酯含量约为0.3wt%至4.5wt%的范围(乙酸甲酯的密度约为0.92g/mL、正庚烷的密度约为0.684g/mL)的标准曲线的线性关系较好,R2值为0.991。上述荧光强度通过F4500荧光光谱仪测得,设定光谱仪的激发光波长为450nm,光谱仪的激发端和发射端的狭缝宽度值均为5nm。
3、接着,检测一待检测样品中的乙酸甲酯含量,待检测样品为未知乙酸甲酯含量的正庚烷。具体检测过程如下:
取上述3份1毫升的检测试剂分别与3份10毫升的上述待检测样品混合,2-6min之间测试三组的荧光强度,再分别对照乙酸甲酯含量-荧光强度的标准曲线。此外还用现有技术中的高效液相色谱,对上述同样的待测样品进行对比测试。
表12正庚烷中乙酸甲酯含量的测定
Figure BDA0002681864640000191
从上述各实施例中可以看出,本发明的检测试剂适用于不同的被测定物,由于被测定物中第二试剂的测定浓度、荧光强度的测定时间均不同,因此可以根据实际需要进行调整。
若被测定物中第二试剂的浓度大于本发明检测试剂标准曲线中的最佳测定浓度范围,可以先将被测定物进行稀释,然后再用上述方法进行荧光测定。因此本发明的检测试剂适用于各种浓度的第二试剂的测定,测定浓度范围宽。
从上述实施例及对比测试可以看出,本发明一种检测试剂及含量测定的方法,适用于多种溶剂的检测,适用性广;测定浓度范围宽,检测下限低;而且检测方法简单,检测灵敏度精度高。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种检测试剂,其特征在于,包括:
A4BX6型钙钛矿纳米晶,其中,A为一价阳离子,B为二价阳离子,X为一价阴离子;
第一溶剂,用于分散所述A4BX6型钙钛矿纳米晶;
所述检测试剂用于测定被测定物中第二溶剂的含量,所述A4BX6型钙钛矿纳米晶遇到所述第二溶剂能够形成ABX3型钙钛矿量子点和AX,所述第二溶剂能够溶解AX。
2.根据权利要求1所述检测试剂,其特征在于:所述被测定物中除第二溶剂之外的部分不能够溶解AX。
3.根据权利要求1所述检测试剂,其特征在于:所述第二溶剂包括但不限于水,碳原子个数不超过5个的醇、酯、酰胺、醇醚,聚乙二醇、聚醚多元醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种。
4.根据权利要求3所述检测试剂,其特征在于:所述第二溶剂包括但不限于水、甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚醚多元醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的一种。
5.根据权利要求1所述检测试剂,其特征在于:所述第一溶剂的极性参数小于3。
6.根据权利要求5所述检测试剂,其特征在于:所述第一溶剂包括但不限于正戊烷、甲苯、正己烷、环己烷、正庚烷和环辛烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述检测试剂,其特征在于:所述A4BX6型钙钛矿纳米晶在所述第一溶剂中的含量不超过25%。
8.根据权利要求1所述检测试剂,其特征在于:所述A为Cs+或Rb+中的至少一种,所述B为Pb2+、Ge2+或者Sn2+中的至少一种,所述X为Cl-、Br-或I-中的至少一种。
9.根据权利要求8所述检测试剂,其特征在于:所述A4BX6型钙钛矿纳米晶包括Cs4PbCl6、Rb4PbCl6、Cs4GeCl6、Rb4GeCl6、Cs4SnCl6、Rb4SnCl6、Cs4PbBr6、Rb4PbBr6、Cs4GeBr6、Rb4GeBr6、Cs4SnBr6、Rb4SnBr6、Cs4PbI6、Rb4PbI6、Cs4GeI6、Rb4GeI6、Cs4SnI6、Rb4SnI6、Cs4PbBr3I3、Rb4PbBr3I3、Cs4PbCl3Br3、Rb4PbCl3Br3、Cs4SnBr3I3、Rb4SnBr3I3、Cs4SnCl3Br3、Rb4SnCl3Br3、Cs4GeBr3I3、Rb4GeBr3I3、Cs4GeCl3Br3或者Rb4GeCl3Br3中的至少一种。
10.一种含量测定的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制作被测定物中第二溶剂的含量-荧光强度标准曲线;
(2)将权利要求1-9中任一项所述检测试剂与被测定物混合后,检测其荧光强度,对应所述标准曲线,得到所述被测定物中第二溶剂的含量。
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