CN115047101A - 一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用 - Google Patents
一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115047101A CN115047101A CN202210582854.XA CN202210582854A CN115047101A CN 115047101 A CN115047101 A CN 115047101A CN 202210582854 A CN202210582854 A CN 202210582854A CN 115047101 A CN115047101 A CN 115047101A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mmds
- sample
- concentration
- methylene
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- GWAOOGWHPITOEY-UHFFFAOYSA-N 1,5,2,4-dioxadithiane 2,2,4,4-tetraoxide Chemical compound O=S1(=O)CS(=O)(=O)OCO1 GWAOOGWHPITOEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 168
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- -1 methylene disulfonate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 81
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 74
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 48
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims description 30
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 claims description 29
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 4
- OPUAWDUYWRUIIL-UHFFFAOYSA-N methanedisulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CS(O)(=O)=O OPUAWDUYWRUIIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000010812 external standard method Methods 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 69
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 20
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 11
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 7
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 6
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 5
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 4
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 2
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 241001089723 Metaphycus omega Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 description 1
- 238000012113 quantitative test Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012421 spiking Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N2030/042—Standards
- G01N2030/047—Standards external
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
本申请公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用。所述检测方法利用离子色谱法检测甲烷二磺酸亚甲酯水解生成的亚甲基二磺酸根离子，从而测定甲烷二磺酸亚甲酯。本申请公开的检测方法在检测MMDS时，检测响应好，具有出色的定性能力，且本申请在检测过程对设备几乎无污染及破坏性。
Description
技术领域
本申请属于色谱分析技术领域，具体涉及一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用。
背景技术
甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS，化学式：C2H4O6S2，CAS号：99591-74-9)，是一种重要的医学中间体和电子化学品，作为一种电池添加剂，可使电池具有更好的高温循环性能。特别是锰酸锂做正极材料的动力电池，MMDS能防止高温下熔出的Mn吸附在负极表面，抑制了阻抗上升，有效提高了电池的循环周期特性，可以大大增加电池的循环寿命。
锂电行业原材料分析中，电解液中添加剂成分定量测试通常使用气相色谱法进行定量分析，而对于添加剂MMDS(标准大气压下沸点：624.2±48℃)，气相色谱仪(FID检测器)对其响应较低，尤其是低含量(当其含量＜1％)时，气相色谱仪甚至对其不响应(即未检出)，测试准确性及重复性差。另外，由于MMDS的沸点较高，使得MMDS难以气化或气化不完全残留于进样口衬管中，并伴随其他气化样品组分进入色谱柱中，残留色谱柱中，导致设备污染。目前对于MMDS的测试尚无很好的检测方法。
发明内容
本申请旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，具有检测响应好，且设备污染少的特点。
本申请还提出了一种电解液质检方法。
本申请的第一方面，提出了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，包括如下步骤：通过离子色谱法检测甲烷二磺酸亚甲酯水解生成的亚甲基二磺酸根离子，从而测定甲烷二磺酸亚甲酯。
根据本申请实施例的甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，至少具有以下有益效果：本申请采用离子色谱法检测甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)，在检测MMDS时，检测响应好，具有出色的定性能力，且，本申请在检测过程对设备几乎无污染及破坏性。
在本发明的一些实施方式中，所述离子色谱法采用的检测条件包括：淋洗液为含Na2CO3和NaHCO3的水溶液。
通过上述实施方式，碳酸钠和碳酸氢钠可以影响无机阴离子的分离效果，有利于MMDS的检出。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度大于NaHCO3的浓度。
通过上述实施方式，淋洗液中，Na2CO3的浓度大于NaHCO3的浓度，更加有利于MMDS快速检出，出峰时间更短，检测效率高。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度为3.6-10mmol/L，NaHCO3的浓度为1-3.2mmol/L。
通过上述实施方式，可使MMDS出峰时间更短，检测效率更高，而且在检测含有锂盐的电解液时，锂盐(如，LiPF6)的峰形更好具有出色的分离、定性能力。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度为3.6-4.6mmol/L，NaHCO3的浓度为2.2-3.2mmol/L。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1-10mmol/L，NaHCO3的浓度为1-2.7mmol/L。
通过上述实施方式，本申请在测定电解液中的MMDS，出峰时间更快，测试效率更高，可使MMDS与电解液中的锂盐(如，LiPF6)更好地分离，具有出色的分离、定性及定量能力。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述淋洗液还包括乙腈，乙腈的体积百分浓度不超过12％。
通过上述实施方式，淋洗液中乙腈体积百分浓度不超过12％，可使MMDS与电解液中的锂盐(如，LiPF6)更好地分离，进一步提高MMDS与锂盐的分离效果。同时，乙腈的添加，可使MMDS更快出峰，出峰时间变小，进一步提高了检测方法的检测效率。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述淋洗液中乙腈的体积百分浓度不超过10％。
通过上述实施方式，淋洗液中，根据相似相容的原理，乙腈的含量影响有机类离子的洗脱效果，淋洗液中乙腈体积百分浓度不超过10％，有利于有机物MMDS洗脱出来，实现MMDS与电解液中其他成分的分离，分离效果更好，可用于电解液中MMDS的定量分析检测，定量能力优秀。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。本申请在测定电解液中的MMDS，具有出色的分离、定性及定量能力。本申请可准确测量电解液中低浓度含量(＜1％)的MMDS，保证了MMDS定量结果的准确性及可靠性，测试重复性较好(RSD＜3％)。因此，本申请可应用于电池电解液的测定，有利于评估来料品质、优化材料配方及评估电池的电化学性能，实用性强。
在本发明的一些实施方式中，所述检测方法中，MMDS的检出限为0.05±0.0025ppm。
通过上述实施方式，本申请中检测方法的检出限为0.05±0.0025ppm，检出方法灵敏度高，更加适用于MMDS的微量检出，检出能力强。
在本发明的一些实施方式中，所述检测方法中，MMDS在0.3ppm-50ppm的范围内具有线性关系。
通过上述实施方式，本申请中检测方法的MMDS的线性范围宽，可用于电解液中含较宽浓度范围的MMDS的检测，使用价值高。
在本发明的一些实施方式中，检测条件包括：分析柱：AS22，保护柱：AG22，抑制器：ASR300。
在本发明的一些优选的实施方式中，分析柱：AS22(4*250mm)，保护柱：AG22(4*250mm)，抑制器：ASR300(4mm)。
在本发明的一些实施方式中，检测条件包括：柱温箱温度：25-35℃，电导池温度：30-40℃，泵流速：1.0-1.4mL/min。
在本发明的一些优选的实施方式中，柱温箱温度：30℃，电导池温度：35℃，泵流速：1.2mL/min。
通过上述实施方式，离子色谱条件选择，可使MMDS与电解液中的锂盐(如，LiPF6)更好地分离。
在本发明的一些实施方式中，所述检测方法还包括样品前处理，所述样品前处理包括：所述样品用水溶解，得到待测样品溶液。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述样品称重后用水稀释，得到待测样品溶液。
在本发明的一些更优选的实施方式中，样品称重后，用水稀释至样品质量的100倍，得到待测样品溶液。
在本发明的一些实施方式中，所述检测为定量检测，所述检测方法为采用外标法测定甲烷二磺酸亚甲酯的含量，包括如下步骤：
S1，配制淋洗液、再生液、待测样品溶液和标准溶液；
S2，绘制标准曲线；
S3，检测样品。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤S1中，再生液为0.05mol/L的甲烷磺酸水溶液。
在本发明的一些更优选的实施方式中，在步骤S1中，再生液配制包括：每升水，加入13mL的甲烷磺酸，再用超纯水定容至4L，摇匀。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤S1中，所述标准溶液配制包括：采用逐级稀释法进行甲烷二磺酸亚甲酯的标准曲线溶液配制，配制至少3个不同浓度级别的标准溶液，所述标准溶液的浓度范围涵盖待测样品溶液的浓度。
其中，逐级稀释是指可先配制一定浓度含量较高的MMDS母液，再由母液分别移取不同含量进行稀释，得到目标标准溶液及其浓度。
在本发明的一些更优选的实施方式中，在步骤S1中，所述标准溶液配制包括：
S1-1，母液配制：以碳酸二甲酯溶解甲烷二磺酸亚甲酯，得到所述母液；
S1-2，系列标准溶液的配制：以水为稀释剂，采用逐级稀释法对所述母液进行稀释，得到系列的标准溶液。
通过上述实施方式，碳酸二甲酯(DMC)用于更好地溶解甲烷二磺酸亚甲酯，不仅可提高溶液配制速度，而且使甲烷二磺酸亚甲酯的含量测定更为准确。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述标准溶液中，MMDS的质量百分比浓度分别为0.00115％、0.0023％、0.00345％。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤S2中，将标准溶液用离子色谱仪进行测试，将测试结果以甲烷二磺酸亚甲酯的浓度含量为横坐标，以对应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤S3中，将待测样品溶液用离子色谱仪进行测试，根据步骤S2中获取的标准曲线，计算样品中MMDS的含量。
所述含量可为MMDS的质量百分比浓度。
通过上述实施方式，样品中MMDS的含量，按如下公式：
MMDS含量(％)＝C测*m样/m总
其中，C测为样品测试浓度，单位为％；m样为样品称样质量，单位为g；m总为样品稀释后总质量，单位为g。
本申请的第二方面，提出了一种电解液质检方法，包括通过上述检测方法对电解液中的甲烷二磺酸亚甲酯进行检测的步骤。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：
图1为本申请实施例1中的MMDS标准曲线；
图2为本申请实施例1中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图3为本申请实施例2中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图4为本申请实施例3中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图5为本申请实施例4中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图6为本申请实施例5中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图7为本申请实施例6中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图8为本申请实施例7中MMDS的单标溶液的离子色谱测试结果图；
图9为本申请实施例8中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图10为本申请实施例9中的MMDS标准曲线；
图11为本申请实施例9中的MMDS的质量百分比浓度为0.00003％的单标溶液的离子色谱测试结果图；
图12为本申请实施例9中的MMDS的质量百分比浓度为0.00006％的单标溶液的离子色谱测试结果图；
图13为本申请实施例9中的MMDS的质量百分比浓度为0.00012％的单标溶液的离子色谱测试结果图；
图14为本申请实施例9中的MMDS的质量百分比浓度为0.00024％的单标溶液的离子色谱测试结果图；
图15为本申请实施例9中的MMDS的质量百分比浓度为0.00048％的单标溶液的离子色谱测试结果图；
图16为本申请实施例10中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图17为本申请实施例11中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图18为本申请实施例12中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图19为本申请实施例13中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图20为本申请实施例14中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图21为本申请实施例15中电解液样品的离子色谱测试结果图；
图22为对比例1中电解液样品的气相色谱测试结果图；
图23为对比例2中含MMDS的测试溶液的气相色谱测试结果图。
其中，本申请中对测试结果图的积分方式为手动积分。
具体实施方式
以下将结合实施例对本申请的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本申请的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请中实施例/对比例所用到的实验器材包括：
电子天平；
离子色谱仪(品牌：赛默飞，型号：AQUION)；
真空泵；
抽滤装置；
超声清洗仪；
250mL量筒。
本申请中实施例/对比例所用到的试剂包括：
甲烷磺酸(纯度≥99.5％)；
碳酸二甲酯(纯度≥99.5％)；
超纯水(电阻率：18.2MΩ*cm，25℃)；
乙腈(纯度≥99.9％)；
无水碳酸钠(GR级)；
碳酸氢钠(GR级)。
实施例1
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，具体包括如下步骤：
(Ⅰ)淋洗液配制：
其中，淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。具体配制过程包括：
使用电子天平准确称取0.8692g Na2CO3粉末和0.4536g NaHCO3粉末至装有约600mL超纯水的淋洗液瓶中，摇晃使粉末完全溶解。用量筒量取200mL乙腈溶液，加入淋洗液瓶中，再用超纯水清洗量筒，将清洗液倒入淋洗液瓶中，最后，用超纯水定容至2L刻度处。盖好盖子后，摇匀，用0.22μm的油膜抽滤后，将淋洗液瓶置于超声波仪器中超声处理20min，以除去溶液中的气泡，得到淋洗液。
(Ⅱ)再生液配制：
其中，再生液为0.05mol/L甲烷磺酸水溶液，具体配制过程包括：
往再生洗瓶中先加入1L超纯水，然后用移液管移取13mL的甲烷磺酸，加入再生洗瓶中，再用超纯水定容至4L，摇匀。
(Ⅲ)样品前处理：使用电子天平(精度0.0001g)称取1.0056g电解液样品，用超纯水稀释至100g，得到待测样品溶液。
(Ⅳ)标准溶液配制：
母液配制：称取0.115g MMDS，用碳酸二甲酯(DMC)稀释至50g，35KHz超声1min后，摇晃，使样品完全溶解。
系列标准溶液的配制：分别称取0.5g、1.0g、1.5g母液至3个100mL PP瓶中，用超纯水稀释至100g，摇匀。即可得到MMDS标液中MMDS的质量百分比浓度分别为0.00115％，0.0023％，0.00345％。
(Ⅴ)绘制标准曲线：将步骤(Ⅳ)的待测样用离子色谱仪进行测试，以检测目标物质的浓度含量为横坐标，以对应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，如图1。
(Ⅵ)待测样品测试：将步骤(Ⅲ)的待测样品溶液用离子色谱仪进行测试，得到谱图如2，MMDS出峰时间约为27.7min。同一组样品进行3个平行样测试，根据步骤(Ⅴ)获取的标准曲线，测得待测样品中的MMDS含量。
其中，离子色谱仪的设置参数如下表1所示：
表1主要测试参数
| 柱温箱温度 | 30℃ | 分析柱 | 赛默飞AS22(4*250mm) |
| 电导池温度 | 35℃ | 保护柱 | 赛默飞AG22(4*250mm) |
| 进样量 | 50μL | 泵流速 | 1.2mL/min |
| 抑制器 | ASR300(4mm) | / | / |
(Ⅶ)样品中MMDS含量按如下式计算：
MMDS含量(％)＝C测*m样/m总
C测----样品测试浓度，％；
m样----样品称样质量，g；
m总----样品稀释后总质量，g。
(Ⅷ)数据处理：
将步骤(Ⅵ)测得的样品的MMDS浓度(C测)进行步骤(Ⅶ)计算，得到MMDS最终的结果含量。连续进行同一电解液样品10个平行样MMDS含量测试，测试结果及重复性如下表2所示，MMDS测量重复性RSD＜3％。其中，MMDS含量为MMDS的质量百分比浓度。
表2电解液中MMDS含量测定结果及重复性
(Ⅸ)空白及样品加标回收测试：
分别往空白及样品中加入相对于样品浓度含量0.5倍，1.0倍的MMDS，通过使用离子色谱运用如上所述方法进行实测MMDS含量，与理论加标含量对比，计算出加标回收率，从而验证检测方法的可靠性及准确性。加标回收率计算公式如下：
空白加标回收率＝(空白加标后实测MMDS含量-空白未加标实测MMDS含量)/理论MMDS加标含量；
样品加标回收率＝(样品加标后实测MMDS含量-样品未加标实测MMDS含量)/理论MMDS加标含量。
由表3测试结果可知，加标回收率为95％-110％之间，满足准确性要求。
表3MMDS空白加标及样品加标回收测定结果
实施例2
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例测试的电解液样品，配制得到的待测样品溶液中MMDS的质量百分比含量为0.001％，测试图谱如图3所示，0.001％的MMDS的信噪比大于100。
实施例3
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L，乙腈的体积百分浓度为20％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图4所示。
由图4可知，MMDS与LiPF6峰重合，两者并未分离完全，因此，当淋洗液中乙腈的体积百分浓度不低于20％时，电解液中含低浓度的MMDS的测试效果较差。
实施例4
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L，乙腈的体积百分浓度为15％。
测定待测样品Ⅰ和待测样品Ⅱ，其中，待测样品Ⅰ与实施例1中的待测样品溶液相同，待测样品Ⅱ中的MMDS的质量百分比含量为5.7％，得到的测试图谱，如图5所示。
由图5可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，然而分离效果不理想，因此，当淋洗液中乙腈的体积百分浓度不低于15％时，电解液中含低浓度的MMDS的测试效果较差。
实施例5
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L，不含有乙腈。
测定待测样品，其中，待测样品按照实施例1中样品前处理方法配制得到待测样品溶液，其中待测样品溶液中：MMDS的质量百分比浓度是0.002％，LiPF6的质量百分比浓度是0.125％，对所述待测样品溶液进行测试，得到的测试图谱，如图6所示。
由图6可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，可以有效分离。
实施例6
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为1.7mmol/L，NaHCO3的浓度为6.3mmol/L，不含有乙腈。
测定待测样品，其中，待测样品按照实施例1中样品前处理方法配制得到待测样品溶液，其中待测样品溶液中：MMDS的质量百分比浓度是0.0020％，LiPF6的质量百分比浓度是0.130％，对所述待测样品溶液进行测试，得到的测试图谱，如图7所示。由图7可知，MMDS和LiPF6的峰重合，并未进行有效分离。
实施例7
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例6的不同之处在于，本实施例中：测试MMDS的质量百分比浓度是0.0426％的单标溶液，其中，单标溶液中含有质量分数为16.5％的MDC，MDC用于溶解MMDS，对所述单标溶液进行测试，得到的测试图谱，如图8所示：MMDS有出峰。然而，MMDS的出峰时间，相较实施例5中MMDS的出峰时间长。
实施例8
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例测试了MMDS的含量为0.05ppm的电解液样品，其中，0.05ppm的MMDS的样品配制方法：从MMDS浓度含量为2000ppm的母液中移取0.003g，用超纯水稀释至120g，进行上机测试，测试图谱如图9所示，MMDS信号值与基线信号值之比大于3。
实施例9
本实施案例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：
标准溶液配制：
(Ⅰ)母液配制：称取0.1g MMDS，用碳酸二甲酯(DMC)稀释至50g，35KHz超声1min后，摇晃，使样品完全溶解。
(Ⅱ)系列标准溶液的配制：分别称取0.018g、0.036g、0.072g、0.144g、0.288g母液至3个100mL PP瓶中，用超纯水稀释至120g，摇匀。即可得到MMDS标液中MMDS的质量百分比浓度分别为0.00003％，0.00006％，0.00012％，0.00024％，0.00048％。
(Ⅲ)绘制标准曲线：将步骤(Ⅱ)的待测样用离子色谱仪进行测试，以检测目标物质的浓度含量为横坐标，以对应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得到标准曲线如图10所示，各浓度点标液测试谱图如图11-15所示。
实施例10
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.1mmol/L，NaHCO3的浓度为2.7mmol/L，乙腈的体积百分浓度为12％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图16所示。
由图16可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，可以有效分离，MMDS出峰时间为25.397min，LiPF6出峰时间为27.917min。
实施例11
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为2mmol/L，NaHCO3的浓度为3mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图17所示。
由图17可知，MMDS与LiPF6峰重合，并未得到有效分离。
实施例12
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为10mmol/L，NaHCO3的浓度为1mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图18所示。
由图18可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，可以有效分离，MMDS出峰时间为11.881min，LiPF6出峰时间为20.677min。
实施例13
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为6mmol/L，NaHCO3的浓度为2mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图19所示。
由图19可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，可以有效分离，MMDS出峰时间为18.287min，LiPF6出峰时间为25.031min。
实施例14
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为3.6mmol/L，NaHCO3的浓度为3.2mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图20所示。
由图20可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，可以有效分离，MMDS出峰时间为28.797min，LiPF6出峰时间为30.967min。
实施例15
本实施例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中：淋洗液中，Na2CO3的浓度为4.6mmol/L，NaHCO3的浓度为2.2mmol/L，乙腈的体积百分浓度为10％。
测定待测样品：待测样品溶液与实施例1中的待测样品溶液相同，得到的测试图谱，如图21所示。
由图21可知，MMDS与LiPF6峰并未重合，可以有效分离，MMDS出峰时间为23.661min，LiPF6出峰时间为28.121min。
对比例1
本对比例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，采用气相色谱法对电解液样品进行测试，其中，待测电解液样品中，MMDS的质量百分比含量为0.2％，主要测试参数设置如下表4所示：
表4气相色谱法中主要测试参数表
本对比例得到的测试图谱，如图22所示：MMDS并未检出。
对比例2
本对比例公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，采用气相色谱法对MMDS的单标溶液进行测试，与对比例1的区别之处在于，MMDS的单标溶液为：使用DMC作为溶剂，配制MMDS的制备百分比含量＞1％的单标溶液。
本对比例得到的测试图谱，如图23所示：MMDS出峰时间为8.50min。
与对比例1相比，可知，对比例2的检测方法仅可测定MMDS含量较高的电解液。且，采用气相色谱法测试，由于MMDS的沸点较高，使得MMDS难以气化或气化不完全残留于进样口衬管中，并伴随其他气化样品组分进入色谱柱中，残留色谱柱中，导致设备污染，测试准确性及重复性差。
综上，本申请公开了一种MMDS的检测方法，采用离子色谱法检测甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)，具有出色的定性能力。通过调节合适的淋洗液组分，本申请在测定电解液中的MMDS时，具有出色的分离、定性及定量能力。本申请在对设备及环境几乎无污染前提下，可保证电解液中低浓度成分含量MMDS(＜1％)得到准确定量，加标回收率为95％-110％之间，并且测试重复性RSD＜3％，准确性高，重复性好。
本申请中样品前处理操作简便，使用水对样品进行稀释，经济环保，节约成本。
由于电解液成分配制中，有明确量化MMDS含量质控指标，因此电解液中MMDS含量的准确测定对评估来料品质，优化材料配方及评估电池的电化学性能具有极其重要意义。本申请采用离子色谱法能够准确测量电解液中MMDS含量，对于MMDS有着较低的检出限，MMDS浓度为0.001％的电解液样品中MMDS的信噪比大于100。因此，本申请可应用于电池电解液中MMDS含量的准确测定，有利于评估来料品质、优化材料配方及评估电池的电化学性能，实用性强。
需要说明的是，本文中涉及数值的“约”的含义均为误差2％。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：通过离子色谱法检测甲烷二磺酸亚甲酯水解生成的亚甲基二磺酸根离子，从而测定甲烷二磺酸亚甲酯。
2.根据权利要求1所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，所述离子色谱法采用的检测条件包括：淋洗液为含Na2CO3和NaHCO3的水溶液；优选地，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度大于NaHCO3的浓度。
3.根据权利要求2所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，所述淋洗液中，Na2CO3的浓度为3.6-10mmol/L，NaHCO3的浓度为1-3.2mmol/L。
4.根据权利要求2所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，所述淋洗液还包括乙腈，乙腈的体积百分浓度不超过12％。
5.根据权利要求4所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，所述淋洗液中乙腈的体积百分浓度不超过10％。
6.根据权利要求1所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，检测条件包括：分析柱：AS22，保护柱：AG22，抑制器：ASR300。
7.根据权利要求1所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，检测条件包括：柱温箱温度：25-35℃，电导池温度：30-40℃，泵流速：1.0-1.4mL/min。
8.根据权利要求1所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括样品前处理，所述样品前处理包括：所述样品用水溶解，得到待测样品溶液。
9.根据权利要求1所述的一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法，其特征在于，所述检测为定量检测，所述检测方法为采用外标法测定甲烷二磺酸亚甲酯的含量，包括如下步骤：
S1，配制淋洗液、再生液、待测样品溶液和标准溶液；
S2，绘制标准曲线；
S3，检测样品。
10.一种电解液质检方法，其特征在于：包括通过如权利要求1-9任一项所述的检测方法对电解液中的甲烷二磺酸亚甲酯进行检测的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210582854.XA CN115047101B (zh) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210582854.XA CN115047101B (zh) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115047101A true CN115047101A (zh) | 2022-09-13 |
| CN115047101B CN115047101B (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=83159788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210582854.XA Active CN115047101B (zh) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115047101B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010243446A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Ohbayashi Corp | 陰イオン界面活性剤の濃度測定方法 |
| CN103728404A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-16 | 浙江树人大学 | 离子色谱法测定甲磺酸甲酯含量的方法及应用 |
| CN112054240A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-08 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电解液和锂离子二次电池 |
-
2022
- 2022-05-26 CN CN202210582854.XA patent/CN115047101B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010243446A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Ohbayashi Corp | 陰イオン界面活性剤の濃度測定方法 |
| CN103728404A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-16 | 浙江树人大学 | 离子色谱法测定甲磺酸甲酯含量的方法及应用 |
| CN112054240A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-08 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电解液和锂离子二次电池 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 佘庆海;冯新江;大鹏;刘振泊;: "离子色谱测定硫酸二甲酯中亚硫酸二甲酯含量" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115047101B (zh) | 2023-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101692093B (zh) | 水中阴离子表面活性剂的自动分析仪和自动分析方法 | |
| CN103149309A (zh) | 变压器油中糠醛含量测定方法 | |
| CN102879519B (zh) | 一种用离子色谱分离-电导检测器检测卷烟用纸中六价铬的方法 | |
| CN105241852B (zh) | 一种荧光探针的制备方法及其应用 | |
| CN106770886A (zh) | 绝缘子污秽水溶性阳离子成分检测分析‑离子色谱法 | |
| CN114184710A (zh) | 一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法 | |
| CN110174470A (zh) | 一种水产品中海洋生物毒素的高通量检测方法 | |
| CN106526062A (zh) | 一种测定三乙基铝中痕量氯离子的离子方法 | |
| CN106018592A (zh) | 一种量化分析干性食品包装纸中多氯联苯的方法 | |
| CN106645469A (zh) | 一种检测醛酮类化合物的方法 | |
| CN104655473B (zh) | 富集和检测水中痕量汞的方法 | |
| CN115047101A (zh) | 一种甲烷二磺酸亚甲酯的检测方法及应用 | |
| CN111474280A (zh) | 复方氨基酸注射液中痕量铝元素的检测方法 | |
| CN110907586A (zh) | 一种测定水中亚硫酸根含量的方法 | |
| CN114166974B (zh) | 一种气相色谱-质谱检测土壤和沉积物中三乙胺的方法 | |
| CN113049585A (zh) | 一种锂离子电池电解液用添加剂中硫酸根离子的分析方法 | |
| CN111141725A (zh) | 一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂的定量检测方法 | |
| CN109507339A (zh) | 液相色谱-高分辨质谱法用于人体尿液中甲基苯丙胺的测定方法 | |
| CN109507338A (zh) | 液相色谱-高分辨质谱法用于人体尿液中吗啡的测定方法 | |
| CN111474165A (zh) | 一种使用icp测试锂离子功能电解液中六氟磷酸锂浓度含量的方法 | |
| CN113340888B (zh) | 用于血碘定量检测的试剂、试剂盒及检测方法 | |
| Martin-Ponthieu et al. | Determination of amniotic fluid phospholipids by thin-layer chromatography, with use of a hydrogen flame ionization detector. | |
| Amati et al. | Simultaneous determination of inorganic and organic acids in air by use of annular denuders and ion chromatography | |
| CN1382978A (zh) | 氨氮在线监测方法 | |
| CN116067939A (zh) | 一种六氟磷酸锂的定量检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 1-2 Floor, Building A, Xinwangda Industrial Park, No. 18 Tangjianan Road, Gongming Street, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Xinwangda Power Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 Xinwangda Industrial Park, No.18, Tangjia south, Gongming street, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SUNWODA ELECTRIC VEHICLE BATTERY Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |