Hier presenteren we een protocol voor het detecteren van de vervalsing van diesel met kerosine gebruik test strips bedekt met een fluorescerende viscositeit sonde samen met een smartphone gebaseerde analysesysteem.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Fluorescerend papier stroken voor de detectie van Diesel vervalsing met Smartphone uitlezing
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Drie TL moleculaire rotors 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) werden onderzocht voor hun potentiële gebruik zoals viscositeit sondes om aan te geven van de inhoud van kerosine in diesel/kerosine mengsels, een wide-spread activiteit te vervals brandstof. In oplosmiddelen met lage viscositeit deactiveren de kleurstoffen snel via een zogenaamde gedraaide intramoleculaire gratis overdracht staat, efficiënt blussen de fluorescentie. Metingen van diesel/kerosine mengsels bleek een goede lineaire correlatie tussen de afname van de fluorescentie en het verhogen van de Fractie van de minder viskeuze kerosine in diesel/kerosine mengsels. Immobilisatie van de hydroxy afgeleide 4-DNS-OH in cellulose papier leverde test strips die van de indicator van de fluorescerende functionaliteit behouden. Combinatie van de strips met een lezer op basis van een smartphone en een controlerende app mag maken van een eenvoudig veldtest. De methode kan op betrouwbare wijze de aanwezigheid van kerosine in diesel van 7 tot 100%, overtreft de huidige standaardmethoden voor diesel vervalsing.
Inleiding
Brandstof vervalsing is een ernstig probleem in veel verschillende delen van de wereld, gewoon vanwege het enorme belang van brandstof als energiebron. Motoren waarop versneden brandstof vermindert hun prestaties, leidt tot eerdere motorstoring en milieuvervuiling1met zich meebrengt. Verhoogd dusx emissies optreden als diesel is versneden met kerosine bevat die meestal een grotere hoeveelheid zwavel2,3. Hoewel het probleem voor decennia bestaat, is duurzame brandstofbeheer die onthult van dergelijke criminele activiteiten op het punt van oorsprong nog zeldzaam, omdat het eenv....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. fluorescente kleurstoffen (figuur 1A)
- Aankoop van commercieel beschikbare 4-DNS en 4-DNS-OH.
Opmerking: 4-DNS-COOH niet commercieel beschikbaar is en wordt bereid uit 4-DNS-OH zoals hierna beschreven. - 50 mg (0.16 mmol) plaats van 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethyl] fenyl] amino] ethanol, 2 mg (0.016 mmol) 4-dimethylaminopyridine en 19,2 mg (0.192 mmol) succinic anhydride (en) in een 10 mL ronde onderkant kolf.
- Los van de reagentia in 2 mL zuiver droog dichloormethaan onder argon sfeer.
- Voeg 11.6 µL (0,08 mmol) van triethylamine en laat het mengsel gedurende 20 uur reageren.
- Controleren van de reactie door Dunnel....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De drie structuren van de twee commerciële kleurstoffen 4-DNS en 4-DNS-OH en de gesynthetiseerde kleurstof 4-DNS-COOH bevatten een stilbeen kernelement vervangen door een donor (-NR2) en een accepteerder (-2) groep aan beide uiteinden, de centrale dubbele binding vormen het scharnier van de zogenaamde 'moleculaire rotor' (figuur 1A). De structuren verschillen in aminogroep vervangen patroon met korte alkyl groepen voor 4-DNS, twee iets l.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Een fluorescente sonde, gebaseerd op een moleculaire rotor kleurstof die is gevoelig voor viscositeit in het bereik van die gemeten voor diesel en de verschillende mengsels met kerosine, werd gebruikt voor het verkrijgen van eenvoudige en efficiënte test strips voor de detectie van diesel brandstof vervalsing. De emissie-intensiteit van 4-DNS bij 550 nm in verschillende correlaten van diesel/kerosine mengsels met een afname van de viscositeit wanneer het aandeel van kerosine stijgt. Bij een temperatuur van 24 ° C, een ni.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs wil erkennen de BAM voor financiering door middel van het focusgebied Analytical Sciences: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 4-dimethylamino-4-nitrostilbeen (CAS-nummer: 2844-15-7) | Sigma-Aldrich | 39255 | 4-DNS-kleurstof |
| 2-[ethyl[4-[2-(4-nitrofenyl)ethenyl]fenyl]amino]ethanol (CAS-nummer: 122258-56-4) | Sigma-Aldrich | 518565 | 4-DNS-OH-kleurstof |
| Whatman kwalitatief filterpapier, Grade 1 | Sigma-Aldrich | Z274852 | Teststripsondersteuning |
| Whatman toepassingsspecifiek filter, geactiveerd koolstof beladen papier, Grade 72 | Sigma-Aldrich | WHA1872047 | Brandstof voorbehandelingsfilters |
| Pall herbruikbare in-line filterhouders roestvrij staal, diameter 47 mm | Sigma-Aldrich | Z268453 | Houder voorbehandelingsfilters |
| (3-Aminopropyl)triethoxysilaan | Sigma-Aldrich | 919-30-2 | APTES |
| 4-(Dimethylamino)pyridine | Sigma-Aldrich | 1122-58-3 | DMAP |
| Bernsteenzuuranhydride | Sigma-Aldrich | 108-30-5 | |
| Triethylamine | Sigma-Aldrich | 121-44-8 | Et3N |
| N,N'-dicyclohexylcarbodiimide | Sigma-Aldrich | 538-75-0 | DCC |
| Stuart buisrotators | Cole-Parmer | SB3 | Rotator |
| FreeCAD | freecadweb.org | - | Freeware - 3D-ontwerp |
| Ultimaker Cura | Ultimaker | - | Freeware - 3D-printen |
| Android Studio | - | Freeware - App programmeren | |
| Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Micro-USB-kabel 0,15 m | Conrad.de | 1359890 - 62 | Smartphone-setup elektronisch onderdeel |
| Zwarte snoerswitch 1 x Uit / Aan | Conrad.de | 1371835 - 62 | Smartphone-setup elektronisch onderdeel |
| Koolfilmweerstand 100 Ω | Conrad.de | 1417639 - 62 | Smartphone-setup elektronisch onderdeel |
| 492 nm blokkerende rand BrightLine short-pass filter | Semrock | FF01-492/SP-25 | Filter excitatie |
| 550/49 nm BrightLine enkele band doorlaatfilter | Semrock | FF01-550/49-25 | Filter emissie |
| Ø1/2" Ongemonteerde N-BK7 geaard glasdiffusor, 220 Grit | Thorlabs | DG05-220 | Diffusor excitatie |
| LED 465 nm, 9 cd, 20 mA, ±15°, 5 mm heldere epoxy | Roithner | RLS-B465 | LED excitatie |
Referenties
- Mattheou, L., Zannikos, F., Schinas, P., Karavalakis, G., Karonis, D., Stournas, S. Impact of Using Adulterated Automotive Diesel on the Exhaust Emissions of a Stationary Diesel Engine. Global NEST Journal. 8 (3), 291-296 (2006).
- Gawande, A. P., Kaware, J. P. Fuel Adulteration Consequences in India : A Review. Scientific Reviews and Chemical ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
