Summary
Vi præsenterer her, en protokol for at opdage forfalskning af diesel med Petroleum bruger test strips coatet med et fluorescerende viskositet sonden sammen med en smartphone-baseret analysesystem.
Abstract
Tre fluorescerende molekylære rotorer af 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) blev undersøgt for deres potentiel anvendelse som viskositet sonder til at angive indholdet af Petroleum i diesel/Petroleum blandinger, en udbredt aktivitet til adulterate brændstof. I opløsningsmidler med lav viskositet deaktivere farvestoffer hurtigt via en såkaldt snoet intramolekylære afgift overførsel tilstand, effektivt dæmper fluorescens. Målinger af diesel/Petroleum blandinger afslørede en god lineær korrelation mellem faldet i fluorescens og forhøjelsen af fraktion af den mindre tyktflydende Petroleum i diesel/Petroleum blandinger. Immobilisering af hydroxy afledte 4-DNS-OH i cellulose papir givet teststrimler, der bevarer de fluorescerende indikator adfærd. Kombination af strimler med en læser baseret på en smartphone og en kontrollerende app tilladelse til at oprette en simpel field test. Metoden kan pålideligt registrere tilstedeværelsen af Petroleum i diesel fra 7 til 100%, udkonkurrerer de foreliggende standardmetoder til diesel forfalskning.
Introduction
Brændstof forfalskning er et alvorligt problem i mange forskellige dele af verden, simpelthen på grund af den enorme relevansen af brændstoffer som energikilde. Køre motorer på forfalsket brændstof reducerer deres ydeevne, fører til tidligere motorfejl og indebærer miljøforurening1. Steg såx emissioner opstår hvis diesel er forfalsket med Petroleum, der normalt indeholder en større mængde svovl2,3. Selv om problemet findes i årtier, er bæredygtige brændstof forvaltning, der afdækker sådanne kriminelle aktiviteter på dens udgangspunkt stadig sjældne, fordi enkel og pålidelig test for brændstof forfalskning i høj grad mangler4. Trods betydelige fremskridt i laboratoriebaserede mineralolie analyse i de seneste årtier5,6,7, tilgange til on-site målinger er stadig sparsomme. Forskellige metoder til brug uden for laboratoriet har for nylig været udtænkt, ved hjælp af fiber optik8, felt - effekten transistorer9 eller mekanisk-krom materialer10. Selvom de overvinde nogle af ulemperne af konventionelle metoder, robust, brugervenligt og bærbare metoder stadig mangler i vid udstrækning. Fluorescerende viskositet sonder baseret på molekylære rotorer er et interessant alternativ11,12, fordi mineralolier består af et stort udvalg af kulbrinter, der adskiller sig i kædelængde og tidsrækkemodeller, der ofte afspejles i forskellige viskositet. Fordi brændstoffer er komplekse blandinger uden specifikke blyforbindelser skal fungere som røbestoffer, virker måling af ændring af et makroskopisk ejendom ligesom viskositet eller polaritet meget lovende. Sidstnævnte kan adresseres ved fluorescerende molekylære rotorer, fluorescens quantum udbyttet afhænger miljømæssige viskositet. Efter photoexcitation indebærer deaktivering almindeligvis en snoet intramolekylære afgift overførsel (TICT) stat, befolkningen som bestemmes af viskositeten af dens omkringliggende mikromiljø13. Meget tyktflydende opløsningsmidler hindre molekylære rotorer for at vedtage en TICT stat, som medfører lyse emission. I lav-viskøs opløsningsmidler, rotoren meget bedre adgang til den TICT stat, fremskynde ikke-radiative forfald og dermed bratkølet fluorescens. Tilføjelse af Petroleum, med en viskositet på 1,64 mm2∙s-1 på 27 ° C, til diesel, med respektive viskositeter 1.3-2.4, 1.9-4.1, 2.0-4,5 eller 5,5-24,0 mm2∙s -1 ved 40 ° C i lønklasse 1 D, 2D, da 950 og 4D14,15,16, reducerer den kinematiske viskositet af blandingen og potentielt fører til en proportional quenching af fluorescens af en molekylær rotor sonde. Familien af 4-dimethylamino-4-nitrostilbenes (4-DNS) syntes mest lovende for os på grund af deres stærke fluorescens variation over en kinematisk viskositet række 0,74-70.6 mm2∙s -1. Dette udvalg passer godt med de kendte værdier af Petroleum og diesel.
Vi har derfor undersøgt muligheden for 4DNS, 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrophenylfosfat) ethyl] phenyl] amino] ethanol (4DNSOH) og (E)-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic syre (4DNSCOOH) til at angive viskositet diesel-Petroleum blandinger gennem deres fluorescens, afhængigt af intramolekylære rotation og endelig giver en hurtig test for diesel forfalskning med petroleum. Engangs testen er nem at bruge, præcise, pålidelige, omkostningseffektive og dimensionsstabil små. Adsorptionen af sonder på filtrerpapir som en solid støtte blev undersøgt og analyse blev udført med en integreret smartphone-baserede fluorescens læser. I dag, er allestedsnærværende tilgængelige smartphones udstyret med høj kvalitet kameraer, rendering påvisning af optiske ændringer såsom farve og fluorescens ligetil, og bane vejen for magtfulde on-site analyser. Vi viser her, at måling af emission af fluorescerende sonder adsorberet på papirstrimler med en smartphone kan bruges til afsløring af svig på forbrænding brændstoffer i en pålidelig måde17.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. fluorescerende farvestoffer (figur 1A)
- Køb kommercielt tilgængelige 4-DNS- og 4-DNS-OH.
Bemærk: 4-DNS-COOH er ikke kommercielt tilgængelige og er fremstillet af 4-DNS-OH som beskrevet herefter. - Placer 50 mg (0.16 mmol) af 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrophenylfosfat) ethyl] phenyl] amino] ethanol, 2 mg (0,016 mmol) af 4-dimethylaminopyridine og 19,2 mg (0.192 mmol) af ravsyre eddikesyreanhydrid i en 10 mL rund bund kolbe.
- Opløse reagenser i 2 mL af tørre dichlormethan under argon atmosfære.
- Tilføje 11,6 µL (0,08 mmol) af triethylamin og lad blandingen reagerer for 20 h.
- Overvåge reaktionen ved tyndtlagskromatografi indtil kvantitative konvertering af udgangsmaterialer (Rf = 0,61) ind i produktet (Rf = 0,27) er indiceret (hexan/EtOAc, 4/6, v/v)
- Tilsættes 2 mL vand til blandingen før forsuring til pH 2 med eddikesyre (ca. 10 µL).
- Uddrag blandingen ved at udføre to successive væske-væske ekstraktion, med 10 mL dichlormethan hver gang.
- Vask en gang de genforenede økologiske faser med 10 mL mættet NaCl (> 359 g L– 1).
- Tør de økologiske faser ved at tilføje Na2så4 pulver indtil nogle fine tørring agent pulver forbliver synlige.
- Rense den rå vare ved flash silica kolonne kromatografi med råolie ether: ethylacetat 1:9 som elueringsvæsken.
Bemærk: Udbyttet opnåede var 49 mg (74%) af den ønskede vare. - Udføre 1H NMR analyse af de oprensede produkt i DMSO-d6 til at validere strukturen (δ 8.17 (d, J = 8.8 Hz, 2 H), 7,75 (d, J = 8.8 Hz, 2 H), 7.49 (d, J = 8.8 Hz, 2 H), 7.41 (d, J = 16,3 Hz, 1 H), 7,10 (d, J = 16,3 Hz 1 H), 6,75 (d, J = 8,9 Hz, 2 H), 4.18 (t, J = 6.0 Hz, 2 H), 3,58 (t, J = 6.0 Hz, 2 H), 3.43 (q, J = 7,0 Hz, 2 H), 2,50-2,45 (m, 4 H), 1,10 (t, J = 7,0 Hz, 3 H) ppm).
- Udføre 13C NMR analyse af de oprensede produkt i DMSO-d6 at validere strukturen (δ 173.36 172.20, 147.99, 145.23, 145.13, 133.89, 128.76, 126.30, 124.03, 123.67, 120.95, 111.58, 61.52, 48.05, 44.57, 28.73, 28.63, 12.00 ppm).
- Udføre høj opløsning massespektrometri med positive electro spray ionisering af produktets renset, svarende til den beregnede værdi (C22H25N2O6 [M + H]+: 413.1707) m/z forholdet mellem 413.1713.
2. Sammenfatning af Reference farvestof
Bemærk: Den syntetiske procedure 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 bora-3a, 4a-diaza-s-indacene blev vedtaget fra Coskun mfl. 18.
- Rense den rå vare af kolonne kromatografi på silica med toluen som elueringsvæsken.
Bemærk: Udbyttet opnåede var 441 mg (29%) af lyse rødlig krystaller. - Udføre 1H NMR analyse af den rene vare på 600 MHz i DMSO-d6 til at validere strukturen (δ 0,98 (t, 6 H, J = 7.6 Hz), 1,27 (s, 6 H), 2,29 (q, 4 H, J = 7.6 Hz), 2,53 (s, 6 H), 7,27-7.29 (m, 2 H), 7,46-7.48 (m, 3 H) ppm).
- Udføre høj opløsning massespektrometri med positive electro spray ionisering af produktets renset, svarende til den beregnede værdi (C23H28BF2N2 [M + H]+: 381.2314) m/z forholdet mellem 381.2267.
3. TEST STRIP FABRIKATION, METODE 1.
- Forberede 1 mM løsninger af reference farvestof og farvestoffer 4-DNS-, 4-DNS-OH og 4-DNS-COOH i toluen.
- Skær cellulose strimler 30 × 5 mm fra filtrerpapir.
- Sted ca 50 af disse strimler (611 mg) i en forseglbar 5 mL hætteglas med 4,5 mL af opløsningen ønskede farvestof fra trin 3.1.
- Ryst strimler inde i hætteglasset med en lodret rotator i 20 min. på 30 rpm.
- Hæld toluen løsning ud af hætteglasset, og straks fylde med 4 mL af cyklohexan og rotere i 1 minut ved 30 rpm at vaske væk overskydende farvestoffer.
- Gentag handlingen vask fra trin 3.5 tre gange.
- Tør de opnåede teststrimler på et filtrerpapir for 10 min i luft ved rumtemperatur.
4. test Strip fabrikation, metode 2.
- Undersøgelsesområde af papirstrimler.
- Skær cellulose strimler 30 × 5 mm fra filtrerpapir.
- Under et stinkskab, skal du placere ca 20 af disse strimler (308 mg) i en kolbe indeholdende 40 mL toluen.
- Tilføj 960 µL af 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) i kolben og rør blandingen i 24 timer ved 80 ° C.
- Fjern stripsene fra kolben og vaskes grundigt med 50 mL ethanol.
- Tør stripsene i 2 timer ved 50 ° C.
- Podning af farvestoffet.
- Under et stinkskab, 5 mg 4-DNS-COOH (13 µmol) opløses i 10 mL af tørre dichlormethan under argon atmosfære i et 25 mL kolbe.
- Tilføj N,N»- dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 3,3 mg, 16 µmol) og tillade carboxylsyre skal aktiveres i 15 min.
- Tilføje triethylamin (2,2 µL, 16 µmol) og 18 aminated papirstrimler (278 mg).
- Rør blandingen i yderligere 2 timer.
- Fjern stripsene fra opløsningen og vaskes med 25 mL dichlormethan og 25 mL ethanol.
5. prøven forbehandling.
- Laboratoriet behandling
- Sted 10 mL af en frisk diesel/Petroleum blend i et 25 mL hætteglas.
- Suspendere 10 wt % af aktivt kul i blandingen.
- Rør hætteglas til 1 h, centrifuge (400 x g i 10 min.) og filter til at fjerne trækul.
- Behandling på stedet
- Køb cirkulære aktiveret carbon indlæst filtre på 47 mm i diameter.
- Sted fire af filtre i en 47 mm rustfrit stål i-line filterholderen.
- Flush 5 mL af en frisk diesel/Petroleum blanding gennem filtre med en standard 10 mL sprøjte; ca. 2 mL af polycykliske aromatiske kulbrinter-gratis løsning blev opnået.
6. Smartphone læser gennemførelse
Bemærk: En Android baseret smartphone med en centreret foran kameraet blev brugt som kernen i smartphone målesystem. Alle de nødvendige optiske elementer og 3D-trykt tilbehør var skræddersyet til denne enhed. Men nogen andre smartphone med en CMOS (komplementær Metal Oxide Semiconductor) kamera kan bruges. 19 , 20
- Købe en standard 5 mm epoxy LED på 460 nm, en 100 Ω modstand og en USB på farten (OTG) kabel med en ON/OFF switch og en micro USB port.
- Skære USB-kablet på modsat af OTG side at isolere den røde ledning kraftoverførsel + 5 V (op til 300 mA) og den sorte ledning svarende til jorden.
- Skær den sorte ledning af USB-kablet og lodde 100 Ω modstand på bagsiden af parameteren. Lodde LED anoden til de + 5V rød ledning og LED katoden at jorden sort ledning.
- Købe en diffuser og to filtre for LED og kameraet, typisk en kort pass filter for excitation kanal (LED) og et band pass filter til samlingen emission (kamera).
- 3D-print en smartphone sag, der passer på din smartphone og integrerer de forskellige optiske dele bestående af et sort kammer (20 x 30 x 40 mm)21 , som beskrevet i figur 2.
- 3D-print en stribe indehaveren som beskrevet i figur 2 til at holde en henvisning og en teststrimmel.
- Gennemføre excitation kanal ved at placere LED, diffusor og filter til at belyse papirstrimler i en vinkel på 60°.
- Gennemføre læsning kanal ved at placere filter foran smartphone CMOS kamera.
- Indsæt test strip indehaveren indeholdende stavene for at starte en måling.
7. prøve analyse ved hjælp af Smartphone-baserede detektor
Bemærk: Analyser blev udført ved at køre en Java app(lication) til Android, endelig vises niveauet forfalskning på skærmen. Uden app, kan billeder tages, eksporteres til en computer og analyseres med en standard billede analyse software.
- Vælg den passende kalibrering fil, her diesel/Petroleum, fra software hukommelse ved at klikke på knappen Menu i øverste højre hjørne af vinduet software.
- Dyp teststrimlen i eksemplet diesel for et par sekunder ved at holde teststrimlen med pincet.
- Fjern overskydende brændstof ved simpel klappede med en tørring papir.
- Placere teststrimlen inde strip indehaveren udover reference strip og indføre holderen ind i smartphone sagen.
Bemærk: Et billede af stripsene Fluorescens er derefter straks vises på den smartphone skærmen. - Tryk på skyde -knappen for at optage fluorescens-intensiteten af test og reference strimler.
Bemærk: Graden af forfalskning er umiddelbart beregnes af den interne algoritme og vises på skærmen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De tre strukturer i de to kommercielle farvestoffer 4-DNS- og 4-DNS-OH og syntetiserede farvestof 4-DNS-COOH indeholder en stilbensderivater kerneelement substitueret med en donor (-NR2) og en acceptor (-2) gruppe i begge ender, den centrale dobbelt obligation, der udgør hængsel i den såkaldte molekylære rotoren (figur 1A). Strukturerne, der afviger i aminogruppen substitution mønster med korte alkyl grupper for 4-DNS, to lidt længere grupper herunder en alkohol gruppe for 4-DNS-OH og en ester linker afslutning med en carboxylsyre funktion for 4-DNS-COOH (figur 1A).
Selv om de tre farvestoffer viste lignende fluorescens egenskaber i løsning, induceret adsorption på cellulose (papir) forskellige adfærd. Når polariteten af gruppen terminal på amino erstatningsprodukt (-mig < -OH < - COOH) steg, en bathochromic Skift og en quenching emissionen blev observeret, (figur 1B). Aflejring af diesel eller Petroleum prøver på papirstrimler nøjere forøget fluorescens. Sidstnævnte er tilskrevet en stigende affinitet af farvestoffer for cellulosefibre, reducere mikro-solvation og dermed fluorescens quantum udbytter (figur 1A).
Efter en stigning på petroleum i blandingen, fluorescens af 4-DNS-OH teststrimler blev reduceret, skiftede hypsochromically fra 550 til 515 nm og bandet blev mere struktureret (figur 1 c)17. Forskellig fra funktionaliteten i løsningen, fluorescens-intensiteten af 4-DNS-OH korreleret lineært med Petroleum når adsorberet i strimler, afslører en korrelationskoefficient på 0.997 og en lav standardafvigelse på 2,5% (figur 1 c).
Fluorescens af stripsene blev fastsat med en 3D trykte smartphone sag integrere en stribe indehaveren og alle nødvendige optiske elementer såsom en LED drevet direkte af smartphone USB-port, filtre og en diffusor (figur 2A, 2B).
Analyseprocedure forblev så enkelt som muligt med 6 hovedtrin: dypning, placere strimlen i indehaveren, begynder LED'en, positionering indehaveren i tilfælde og analysere fluorescens signal med en ansøgning og behandle data med en ansøgning ( Figur 2 c). Analyse software gennemsnit alle RGB værdier af pixels i foruddefinerede rumlige områder svarende til strimler og konverteret dem til fluorescens intensiteter. Nøjagtigheden af 3% fundet til bestemmelse af diesel indhold var endnu bedre end nøjagtigheden af standard metode og også som den usikkerhed, der er rapporteret for andre sensorer.
Figur 1. Kemiske og photophysical egenskaber ved den molekylære viskositet sonder 4-DNS, 4-DNS-OH og 4-DNS-COOH. (A) kemiske strukturer. (B) Fluorescens af farvestoffer adsorberet på papir strimler på UV excitation (365 nm) før du tilføjer brændstof og efter tilsætning af nogle diesel (1 = 4-DNS, 2 = 4-DNS-OH og 3 = 4-DNS-COOH). (C) udvikling af teststrimler fluorescens med et brændstof gradient fra Petroleum til diesel. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2. Integreret system til at analysere renheden af en diesel blanding. (A) ordning af sagen smartphone, der indeholder alle de nødvendige optiske og elektroniske dele. (B) perspektiv se smartphone sagen med strip indehaveren på plads og uden de ekstra elementer (en dækning er på vej på siden at lukke afdeling). (C) de successive trin: dyp i prøven, sted i indehaveren, begynder LED'en, Sæt holderen og tryk på skyde-knappen for at få direkte diesel renhed på skærmen. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
En fluorescerende sonde, baseret på en molekylær rotor farvestof, der er følsomme over for viskositet i rækken af dem målt for diesel og dens forskellige blandinger med Petroleum, blev brugt til at opnå simple og effektive teststrimler til påvisning af diesel fuel forfalskning. Emission intensiteten af 4-DNS på 550 nm i forskellige diesel/Petroleum blandinger korrelerer med en reduktion i viskositet når andelen af Petroleum stiger. Ved en temperatur på 24 ° C, en ikke-lineær fluorescens dæmper på op til 55% blev observeret for op til 100% forfalskning med Petroleum, giver mulighed for pålidelig kvantificering af forfalskning med en lav standardafvigelse på 1,70%.
Men den simpel adsorption af 4-DNS på filterpapir strimler førte til en eluering af farvestoffet når dyppet i flydende prøver, på grund af hydrofobe og π π interaktioner mellem hydrofobe farvestof og hydrofobe opløsningsmiddel. Heldigvis, indførelsen af et hydroxyl (i 4-DNS-OH) eller carboxyl gruppe (i 4-DNS-COOH) omgås denne skadelig opførsel og førte til en sterisk forankring af disse polar derivater i cellulosefibre via hydrogenbindinger. Som en alternativ tilgang, blev podning af 4-DNS-COOH til linker-functionalized substrat også overvejet at undgå eluering, og filtrere papir tidligere aminated med 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) blev valgt som substrat her. Dette materiale var desværre kun svagt emissive selv i nærværelse af tyktflydende stoffer, ligesom 4-DNS-COOH i et papir matrix. Blandt de tre rotor farvestof derivater med forskellige terminal funktionelle grupper testet, var kun 4-DNS-OH fundet egnet til den aktuelle test. Dette farvestof kombineret interaktioner med cellulose, der er stærk nok til at undgå eluering med et opløsningsmiddel shell, der giver mulighed for adgang i eksemplet brændstof. Det ikke siver ud af papirstrimmel når dyppet i brændstoffer og præsenteret en stærk nok fluorescens emission i det synlige spektrum til optagelse med en smartphone.
Med sådanne 4-DNS-OH-belagt teststrimler blev titrering eksperimenter beskæftiger virkelige prøver også udført. Brugen af rå brændsel var imidlertid problematisk på grund af tilstedeværelsen af polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH), medfører et uacceptabelt høje baggrund signal. En simpel filtrering trin af diesel/Petroleum blandinger gennem aktivt kul blev således gennemført, effektivt at fjerne disse forbindelser samt potentielle brændstof markør farvestoffer, som ofte er tilføjet af fabrikanter, fører til overbevisende resultater.
For enkel brug på stedet, blev smartphone detection system udformet. En Android baseret platform blev valgt som det giver smidigere udvikling funktioner programimplementering og stik (lyn port kræver en ekstra adapter for OTG kabel). Alle elektronik og optik er bredt tilgængelige off-the-shelf komponenter og smartphone sag kan være lavet af en standard 3D printer. Selv om de seneste avancerede smartphones kører med de nyeste operativsystemer tillade brugere at få rå billeder fra kameraet erhvervelse, et stort flertal af de mobile enheder på markedet eller i brug er udstyret med en hardware-baseret auto-eksponering kompensation algoritme direkte i CMOS chip. Denne funktion, handy for forbrugerne bruger, er et vigtigt problem, når smartphone chemometric systemer er bekymrede, da lux beløb modtaget af kameraets CMOS er automatisk indstillet til at matche bestemte lux kriterier. Ved hjælp af disse værdier som absolutte måling aflæsninger kan dermed nemt give vildledende og falske resultater. Måling af en reference strip side om side på en teststrimmel er således væsentlige konto for sådanne auto-eksponering kompensation. I fremtiden, med betydningen af smartphone-baseret analyse dramatisk øge denne funktion kan være en væsentlig forenkling metoden ved at analysere kun test strip som realiseret i dagens kommercielle test strip læsere findes på markedet.
Smartphone og trykte sag indlejret sensorisk system sammenlignet med et standard metode baseret på GC-FID for validering17, afslørende fremragende aftale med lineære svar og lave påvisningsgrænser ned til 7% for mobil-system. For at forbedre præcisionen af metoden, en ren diesel og en ren Petroleum reference løsning kan analyseres (i analogi med den fælles to-punkts kalibrering af enhver konventionel pH elektrode) for at opnå kalibrering filer for brændstoffer, især når dieselolie af forskellige kvaliteter er stødt der har specifikke viskositet og svare specifikt på strimlen. Sådan kalibrering filer kan let indtastet og gemt i app'en. Sådanne omkostningseffektive, præcise og hurtige test er en interessant retsmedicinske løsning for afsløring af svig forbrugerne eller utrænede myndighed personale.
Yderligere udvikling af hurtige test for brændstoffer baseret på teststrimler og smartphone udlæsning er igangværende, bemærkelsesværdig for forfalskning af benzin med alkohol eller andre olieprodukter som petroleum. Naturligvis, smartphone system til fluorescens udlæsning kan nemt tilpasses andre fluorescerende indikator systemer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne anerkende BAM til finansiering gennem fokusområde analytiske videnskab: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (CAS Number: 2844-15-7) | Sigma-Aldrich | 39255 | 4-DNS Dye |
| 2-[ethyl[4-[2-(4-nitrophenyl)ethenyl]phenyl]amino]ethanol (CAS Number: 122258-56-4) | Sigma-Aldrich | 518565 | 4-DNS-OH Dye |
| Whatman qualitative filter paper, Grade 1 | Sigma-Aldrich | Z274852 | Test strips support |
| Whatman application specific filter, activated carbon loaded paper, Grade 72 | Sigma-Aldrich | WHA1872047 | Fuel pre-treatment filters |
| Pall reusable in-line filter holders stainless steel, diam. 47 mm | Sigma-Aldrich | Z268453 | Holder pre-treatment filters |
| (3-Aminopropyl)triethoxysilane | Sigma-Aldrich | 919-30-2 | APTES |
| 4-(Dimethylamino)pyridine | Sigma-Aldrich | 1122-58-3 | DMAP |
| Succinic anhydride | Sigma-Aldrich | 108-30-5 | |
| Triethylamine | Sigma-Aldrich | 121-44-8 | Et3N |
| N,N'-dicyclohexylcarbodiimide | Sigma-Aldrich | 538-75-0 | DCC |
| Stuart Tube Rotators | Cole-Parmer | SB3 | Rotator |
| FreeCAD | freecadweb.org | - | Freeware - 3D design |
| Ultimaker Cura | Ultimaker | - | Freeware - 3D printing |
| Android Studio | - | Freeware - App programming | |
| Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Micro-USB Cable 0,15 m | Conrad.de | 1359890 - 62 | Smartphone setup electronic part |
| Black Cord Switch 1 x Off / On | Conrad.de | 1371835 - 62 | Smartphone setup electronic part |
| Carbon Film Resistor 100 Ω | Conrad.de | 1417639 - 62 | Smartphone setup electronic part |
| 492 nm blocking edge BrightLine short-pass filter | Semrock | FF01-492/SP-25 | Filter excitation |
| 550/49 nm BrightLine single-band bandpass filter | Semrock | FF01-550/49-25 | Filter emission |
| Ø1/2" Unmounted N-BK7 Ground Glass Diffuser, 220 Grit | Thorlabs | DG05-220 | Diffuser excitation |
| LED 465 nm, 9 cd, 20 mA, ±15°, 5 mm clear epoxy | Roithner | RLS-B465 | LED excitation |
References
- 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 Communications. 3 (3), 161-171 (2013).
- Lam, N. L., Smith, K. R., Gauthier, A., Bates, M. N. Kerosene: A Review of Household Uses and their Hazards in Low- and Middle-Income Countries. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 15 (6), 396-432 (2012).
- Chandrappa, R., Chandra Kulshrestha, U. Sustainable Air Pollution Management: Theory and Practice. , Springer International Publishing. 305-323 (2016).
- Felix, V. J., Udaykiran, P. A., Ganesan, K. Fuel Adulteration Detection System. Indian Journal of Science and Technology. 8, 90-95 (2015).
- Meira, M., et al. Determination of Adulterants in Diesel by Integration of LED Fluorescence Spectra. Journal of the Brazilian Chemical Society. 26 (7), 1351-1356 (2015).
- Klingbeil, A. E., Jeffries, J. B., Hanson, R. K. Temperature- and composition-dependent mid-infrared absorption spectrum of gas-phase gasoline: Model and measurements. Fuel. 87 (17-18), 3600-3609 (2008).
- Gupta, A., Sharma, R. K. Air Pollution. Villanyi, V. , InTech. (2010).
- Gruber, J., Lippi, R., Li, R. W. C., Benvenho, A. R. V. Analytical Methods for Determining Automotive Fuel Composition. New Trends and Developments in Automotive System Engineering. 13, 13-28 (2011).
- Park, D. H., Hong, J., Park, I. S., Lee, C. W., Kim, J. M. A Colorimetric Hydrocarbon Sensor Employing a Swelling-Induced Mechanochromic Polydiacetylene. Advanced Functional Materials. 24 (33), 5186-5193 (2014).
- Haidekker, M. A., Theodorakis, E. A. Ratiometric mechanosensitive fluorescent dyes: Design and applications. Journal of Materials Chemistry C. 4 (14), 2707-2718 (2016).
- Uzhinov, B. M., Ivanov, V. L., Melnikov, M. Y. Molecular rotors as luminescence sensors of local viscosity and viscous flow in solutions and organized systems. Russian Chemical Reviews. 80 (12), 1179-1190 (2011).
- Grabowski, Z. R., Rotkiewicz, K., Rettig, W. Structural Changes Accompanying Intramolecular Electron Transfer: Focus on Twisted Intramolecular Charge-Transfer States and Structures. Chemical Reviews. 103 (10), 3899-4032 (2003).
- ASTM D975 - 16a, Standard Specification for Diesel Fuel Oils. , ASTM International. (2016).
- Colucci, J. Future Automotive Fuels • Prospects • Performance • Perspective. , Springer US. (1977).
- Lackner, M., Winter, F., Agarwal, A. K. Gaseous and Liquid Fuels. 3, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. (2010).
- Gotor, R., Tiebe, C., Schlischka, J., Bell, J., Rurack, K. Detection of Adulterated Diesel Using Fluorescent Test Strips and Smartphone Readout. Energy & Fuels. 31 (11), 11594-11600 (2017).
- Coskun, A., Akkaya, E. U. Ion Sensing Coupled to Resonance Energy Transfer: A Highly Selective and Sensitive Ratiometric Fluorescent Chemosensor for Ag(I) by a Modular Approach. Journal of the American Chemical Society. 127 (30), 10464-10465 (2005).
- Chang, B. Y. Smartphone-based Chemistry Instrumentation: Digitization of Colorimetric Measurements. Bulletin of the Korean Chemical Society. 33 (2), 549-552 (2012).
- Roda, A., et al. Smartphone-based biosensors: A critical review and perspectives. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 79, 317-325 (2016).
- McCracken, K. E., Yoon, J. -Y. Recent approaches for optical smartphone sensing in resource-limited settings: a brief review. Analytical Methods. 8 (36), 6591-6601 (2016).
