[發明專利]一種離子液體中痕量H2O的檢測方法

有效

• 申請號: 201310307370.5
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103376283A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 潘革波;肖燕
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/414
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種離子液體痕量H₂O的檢測方法，尤其涉及一種基于場效應晶體管的傳感器檢測離子液體痕量H₂O有無以及痕量H₂O含量的方法。

背景技術

離子液體是指在室溫或低溫狀態下呈液體的鹽，通常由有機陽離子和無機陰離子組成。與傳統有機溶劑相比，離子液體具有不易揮發、穩定性好、溶解范圍廣、易分離，寬電化學窗口等優點，近年來備受廣大關注，被用于催化、合成、分離電化學等諸多領域。

水是離子液體中普遍存在的一種雜質，通常在合成離子液體過程中會使用大量的水和有機溶劑，由于沒有特別有效的干燥措施，即使疏水性離子液體也會含有大量水，親水性離子液體容易吸收空氣中的水分使水的含量更高，尤其是咪唑基、吡啶基鹵化物離子液體在空氣中的吸濕性更強，這導致了目標離子液體的純度不高，含有大量的水。離子液體中的水對其物理化學性質具有很大影響，離子液體中的水往往會使過渡金屬催化劑失活，而且水可能參與反應，給人以離子液體具有某種奇特作用的假相。另外，水還會對離子液體的電導率等物理化學性質產生明顯影響。在加熱條件下微量水會使某些離子液體分解。離子液體中水含量的控制也是離子液體純化和質量控制的一項重要指標，直接影響其在各個領域中的應用。因此，深入檢測離子液體中的含水量對于離子液體的應用具有重要意義。

目前，用于檢測離子液體中含水量的方法主要是Karl?Fischer?法，該方法主要是利用電化學的方法實現對離子液體中水的檢測。該方法要求條件苛刻，對于痕量水的檢測靈敏度不高，并且無法實現所有任意離子液體中含水量的檢測。

因此，發明一種操作簡單，響應靈敏度高的方法來檢測離子液體中痕量水的方法具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統檢測離子液體痕量H₂O的缺點，提供一種操作簡單的檢測離子液體中痕量H₂O的方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種離子液體中痕量H₂O的檢測方法，包括：

a）提供一場效應晶體管傳感器，該傳感器包括N型半導體的有源層，有源層材料與待檢測的離子液體互不溶；

b）將待檢測的離子液體滴加到所述的有源層表面，觀察傳感器電學參數的變化，如果電學參數改變，則離子液體中含有痕量H₂O，否則無痕量H₂O。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的檢測方法中，所述的場效應晶體管傳感器結構為底柵-底接觸型或底柵-頂接觸型。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的檢測方法中，所述的有源層的厚度為10～50?nm。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的檢測方法中，所述的傳感器還包括源極和漏極，所述的源極和漏極的材料為Au。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的檢測方法中，所述的電學參數包括閾值電壓、開關電流或遷移率特性。

本申請實施例還公開了一種離子液體中痕量H₂O的含量的檢測方法，包括：

a）提供一場效應晶體管傳感器，該傳感器包括N型半導體的有源層，有源層材料與檢測的離子液體互不溶；

b）測量定量為A的離子液體中痕量H₂O的含量，并將定量為A的離子液體滴加到所述的有源層表面，測量傳感器電學參數，建立痕量H₂O的含量與電學參數對應的數據庫；

c）將定量為A的待測離子液體滴加到所述的有源層表面，測量傳感器電學參數，對照所述的數據庫，獲得痕量H₂O的含量。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的含量的檢測方法中，所述的場效應晶體管傳感器結構為底柵-底接觸型或底柵-頂接觸型。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的含量的檢測方法中，所述的有源層的厚度為10～50nm。

優選的，在上述的離子液體中痕量H₂O的含量的檢測方法中，所述的傳感器還包括源極和漏極，所述的源極和漏極的材料為Au。