Summary
Här presenterar vi ett protokoll för att upptäcka förvanskningar av diesel med fotogen med hjälp av teststickor belagd med en fluorescerande viskositet sond tillsammans med en smartphone-baserat analyssystem.
Abstract
Tre fluorescerande molekylära rotorerna på 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) undersöktes för deras potentiella användning som viskositet sonder för att ange innehållet i fotogen i diesel/fotogen blandningar, en utbredd verksamhet till adulterate bränsle. I lösningsmedel med låg viskositet inaktivera färgämnena snabbt via en s.k. tvinnade intramolekylära kostnad överföring stat, effektivt släcka fluorescensen. Mätningar av diesel/fotogen blandningar avslöjade en bra linjär korrelation mellan minskningen av fluorescens och ökningen av andelen mindre trögflytande fotogen i diesel/fotogen blandningar. Immobilisering av hydroxi härledda 4-DNS-OH i cellulosa papper gav teststickor som bevarar fluorescerande indikatorns beteende. Kombination av remsor med en läsare som baserat på en smartphone och en kontrollerande app behörighet att skapa en enkel fälttest. Metoden kan på ett tillförlitligt sätt upptäcka förekomsten av fotogen i diesel från 7 till 100%, överträffar nuvarande standardmetoder för diesel uppblandning.
Introduction
Bränsle uppblandning är ett allvarligt problem i många olika delar av världen, helt enkelt på grund av den enorma betydelsen av bränsle som energikälla. Kör motorn på uppblandat bränsle minskar deras prestanda, leder till tidigare motorbortfall och medför miljöbelastning1. Ökat såx utsläppen uppstå om diesel är uppblandat med fotogen innehåller som vanligtvis en högre mängd svavel2,3. Även om problemet finns i årtionden, är hållbart bränsle ledning som avslöjar sådan brottslig verksamhet på dess peka av beskärning fortfarande sällsynta, eftersom enkla och tillförlitliga tester för bränsle uppblandning saknas till stor del4. Trots betydande framsteg i laboratoriebaserade mineralolja analys i de förgångna årtiondena5,6,7, närmar sig till hotellets mätningar är fortfarande knappa. Olika metoder för användning utanför laboratoriet har nyligen utarbetats, använder fiberoptik8, field - effecttransistorer9 eller mechano-kromsyra material10. Användarvänligt och bärbart metoder saknas fortfarande till stor del även om de övervinna några av nackdelarna med konventionella metoder, robust. Fluorescerande viskositet sonder baserat på molekylära rotorerna är ett intressant alternativ11,12, eftersom mineraloljor består av en stor mängd kolväten som skiljer sig i Kedjanslängd och cyclicity, som ofta återspeglas i olika viskositeter. Eftersom bränslen är komplexa blandningar utan specifika blyföreningar som spårämnen, verkar mätning av förändringen av en makroskopisk egenskap som viskositet eller polaritet mycket lovande. Den senare kan tas upp av fluorescerande molekylära rotorer som fluorescens quantum avkastning beror på miljön viskositet. Efter photoexcitation innebär avaktivering vanligen en vriden intramolekylära kostnad överföring (TICT) stat, befolkningen som bestäms av dess omgivande närmiljön13viskositet. Mycket trögflytande lösningsmedel hindra molekylär rotorer för att anta ett TICT tillstånd, som medför ljusa utsläpp. I låg viskös lösningsmedel, kan rotorn mycket bättre tillgång TICT staten, accelererande icke-strålnings förfall och således kylda fluorescens. Tillägg av fotogen, med en viskositet av 1,64 mm2∙s–1 vid 27 ° C, till diesel, med respektive viskositeter av 1,3-2.4, 1,9-4.1, 2.0-4.5 eller 5.5-24,0 mm2∙s –1 vid 40 ° C för årskurs 1 D, 2D, sv 950 och 4D14,15,16, minskar den kinematiska viskositeten av blandningen och potentiellt leder till en proportionell snabbkylning av fluorescensen av en molekylär rotor sond. Familjen av 4-dimethylamino-4-Nitrostilbener (4-DNS) verkade mest lovande till oss på grund av deras stark fluorescens variationen över en Kinematisk viskositet rad 0,74-70,6 mm2∙s –1. Detta intervall matchar bra med de kända värdena av fotogen och diesel.
Vi undersökte därför möjligheten för 4DNS, 2-[etyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethenyl] fenyl] amino] etanol (4DNSOH) och (E)-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic syra (4DNSCOOH) att indikera viskositet diesel-fotogen blandningar genom deras fluorescens, beroende på intramolekylära rotation och slutligen ger en snabbtest för diesel uppblandning med fotogen. Disponibla testet är lätt att använda, exakt, pålitlig, kostnadseffektiv och dimensionellt små. Adsorption av sonderna på filter papper som ett fast stöd undersöktes och analysen var fulländad med en inbäddad smartphone-baserade fluorescens-läsare. Idag är ubiquitously tillgängliga smartphones utrustade med högkvalitativa kameror, rendering detektion av optiska förändringar såsom färg och fluorescens okomplicerad, och banar väg för kraftfulla Hotellets analyser. Här visar vi att mätning av utsläpp av fluorescerande sonder adsorberat på pappersremsor med en smartphone kan användas för bedrägeri upptäckt på förbränning bränslen i ett tillförlitligt sätt17.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. fluorescerande färgämnen (figur 1A)
- Köpa kommersiellt tillgängliga DNS-4 och 4-DNS-OH.
Obs: 4-DNS-COOH är inte kommersiellt tillgängliga och är beredd från 4-DNS-OH som beskrivs nedan. - Placera 50 mg (0,16 mmol) av 2-[etyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethenyl] fenyl] amino] etanol, 2 mg (0,016 mmol) 4-dimethylaminopyridine och 19,2 mg (0.192 mmol) succinic anhydride i en 10 mL rund botten kolven.
- Lös upp reagenserna i 2 mL torrt diklormetan under argon atmosfär.
- Lägg till 11,6 µL (0.08 mmol) av trietylamin och låt blandningen reagera för 20 h.
- Övervaka reaktionen genom tunnskiktskromatografi till kvantitativa konvertering av utgångsmaterial (Rf = 0,61) i produkten (Rf = 0,27) indikeras (hexan/EtOAc, 4/6, v/v)
- Tillsätt 2 mL vatten blandningen före försurning till pH 2 med ättiksyra (ca 10 µL).
- Packa blandningen genom att utföra två successiva vätska-vätska extraktioner, med 10 mL diklormetan varje gång.
- Tvätta en gång de återförenade organiska faserna med 10 mL mättad NaCl (> 359 g L-– 1).
- Torka de organiska faserna genom att lägga till Na2så4 pulver tills några fina snabbtorkande agent pulver förblir synlig.
- Rena råa produkten genom kolonnkromatografi flash kiseldioxid med petroleum eter: etylacetat 1:9 som eluenten.
Obs: Avkastningen uppnås var 49 mg (74%) av önskad produkt. - Utför 1H NMR analys av renade produkten i DMSO-d6 att validera 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).
- Utföra 13C NMR analys av renade produkten i DMSO-d6 att validera 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).
- Utföra hög upplösning masspektrometri med positiva electro spray jonisering av renade produkten, motsvarande det beräknade värdet (C22H25N2O6 [M + H]+: 413.1707) m/z förhållandet mellan 413.1713.
2. Sammanfattning av referens färgämnet
Obs: Syntetiska förfarandet för 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 bora-3a, 4a-diaza-s-indacene antogs från Coskun et al. 18.
- Rena råa produkten genom kolonnkromatografi på kiseldioxid med toluen som eluent.
Obs: Avkastningen uppnås var 441 mg (29%) av ljust rödaktig kristaller. - Utför 1H NMR analys av ren produkten på 600 MHz i DMSO-d6 att validera 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).
- Utföra hög upplösning masspektrometri med positiva electro spray jonisering av renade produkten, motsvarande det beräknade värdet (C23H28BF2N2 [M + H]+: 381.2314) m/z förhållandet mellan 381.2267.
3. TESTA STRIP FABRICATION, METOD 1.
- Laga 1 mM lösningar av referens färgämne och färgämnen 4-DNS, 4-DNS-OH och 4-DNS-COOH i toluen.
- Skär cellulosa remsor av 30 × 5 mm från filtrerpapper.
- Plats cirka 50 av dessa remsor (611 mg) i en förslutningsbar 5 mL injektionsflaska tillsammans med 4,5 mL av önskad färg lösningen från steg 3.1.
- Skaka remsorna inuti libellen med en vertikal rotator i 20 min vid 30 rpm.
- Häll över toluen lösningen ur flaskan, och omedelbart fylla med 4 mL cyklohexan och rotera för 1 min vid 30 rpm att tvätta bort överflödig färgämnen.
- Upprepa åtgärden tvätt från steg 3,5 tre gånger.
- Torka erhållna testremsorna på ett filterpapper i 10 min i luft vid rumstemperatur.
4. testa Strip Fabrication, metod 2.
- Aminering av papper remsor.
- Skär cellulosa remsor av 30 × 5 mm från filtrerpapper.
- Under ett dragskåp, placera ca 20 av dessa remsor (308 mg) i en mätkolv som innehåller 40 mL toluen.
- Lägg till 960 µL 3-aminopropyltrietoxisilan (APTES) i kolven och rör blandningen för 24 h vid 80 ° C.
- Ta bort remsorna från kolven och tvätta noggrant med 50 mL etanol.
- Torka av remsorna för 2 h vid 50 ° C.
- Ympning av färgämnet.
- Under ett dragskåp, lös 5 mg 4-DNS-COOH (13 µmol) i 10 mL torrt diklormetan under argon atmosfär i en 25 mL mätkolv.
- Lägg till N,N'- dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 3,3 mg, 16 µmol) och låta den karboxylsyra vara aktiverad för 15 min.
- Lägga till trietylamin (2,2 µL, 16 µmol) och 18 aminated pappersremsor (278 mg).
- Rör blandningen för ytterligare 2 h.
- Ta remsorna ur lösningen och tvätta med 25 mL diklormetan och 25 mL etanol.
5. prov förbehandling.
- Laboratoriet behandling
- Plats 10 mL av en färsk diesel/fotogen blandning i en 25 mL injektionsflaska.
- Avbryta 10 wt % av aktivt kol i blandningen.
- Rör injektionsflaskan för 1 h, centrifug (400 x g, 10 min) och filter för att ta bort träkol.
- Behandling på plats
- Köp cirkulär aktiverat kol laddade filter 47 mm diameter.
- Placera fyra av filtren i en 47 mm rostfritt stål i linje filterhållare.
- Spola 5 mL av en blandning av färska diesel/fotogen genom filtren med en standard 10 mL spruta. ca 2 mL av polycykliska aromatiska kolväten-free lösning erhölls.
6. Smartphone läsaren genomförandet
Obs: En Android baserat smartphone med en centrerad front kamera användes som kärnan i smartphone mätsystemet. Alla nödvändiga optiska element och 3D-tryckt tillbehör var skräddarsydda för den här enheten. Men kan någon annan smartphone med en CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) kamera användas. 19 , 20
- Köpa en standard 5 mm epoxi LED på 460 nm, en 100 Ω resistor och en USB on-the-go (OTG) kabel med en ON/OFF switch och en micro USB-port.
- Skär USB-kabeln på motsatsen av OTG sida att isolera den röda tråd som driver + 5 V (upp till 300 mA) och den svarta ledningen motsvarande till marken.
- Skär den svarta ledningen på USB-kabeln och löda 100 Ω resistorn på baksidan av switchen. Löda LED anoden till den + 5V röda tråd och LED katoden till marken svart tråd.
- Köp en diffusor och två filter för LED och kameran, vanligtvis en kort passera filter för kanalen excitation (LED) och ett band passera filter för samlingen utsläpp (kamera).
- 3D-print smartphone fall som passar på din smartphone och integrerar olika optiska delar bestående av en svart kammare (20 x 30 x 40 mm)21 som beskrivs i figur 2.
- 3D-print en remshållaren som beskrivs i figur 2 att hålla en referens och en testremsa.
- Implementera excitation kanalen genom att placera lampan, diffusor och filtret för att belysa pappersremsor i en vinkel på 60°.
- Genomföra behandlingen kanalen genom att placera filtret framför smartphone CMOS kameran.
- Infoga test strip innehavaren som innehåller remsor för att starta en mätning.
7. prov analyseras med hjälp av Smartphone-baserade detektorn
Obs: Analyser genomfördes genom att köra en Java-app(lication) för Android som slutligen visas uppblandning nivån på skärmen. Utan appen kan bilder tagna, exporteras till en dator och analyseras med en standard bild analys programvara.
- Välj lämplig kalibrering filen, här diesel/fotogen, programvara minnet genom att klicka på meny -knappen i det övre högra hörnet av fönstret programvara.
- Doppa testremsan i diesel provet för ett par sekunder genom att hålla teststickan med pincett.
- Ta bort överflödigt bränsle genom enkla klappa med en Torkpapper.
- Placera teststickan inuti remsan innehavaren förutom referens remsan och införa innehavaren i smartphone fallet.
Obs: En bild av remsorna fluorescence sedan omedelbart visas på smarttelefonens skärm. - Tryck på knappen skjuta att registrera fluorescens stödnivåerna test och referera remsor.
Obs: Graden av uppblandning omedelbart beräknas av den interna algoritmen och visas på skärmen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Två kommersiella färgämnen 4-DNS och 4-DNS-OH och den syntetiskt färgämne 4-DNS-COOH tre strukturer innehåller stilben kärnan ersätts med en givare (-NR2) och en acceptor (-2) gruppen i båda ändar, det centrala dubbletten bond som utgör gångjärn av så kallade 'molekylär rotorn' (figur 1A). Strukturer skiljer sig i aminogrupp substitution mönster med korta alkyl grupper för 4-DNS, två något längre grupper inklusive en alkohol biexponentiellt för 4-DNS-OH och en ester linker avslutas med en karboxylsyra funktion för 4-DNS-COOH (figur 1A).
Även om de tre färgerna visade liknande fluorescens boenden i lösning, inducerad adsorption på cellulosa (papper) olika beteende. När gruppen terminal på den amino substituent polaritet (-mig < -OH < - COOH) ökade, en bathochromic förskjutning och en snabbkylning av utsläppet observerades (figur 1B). Nedfall av diesel eller fotogen prover på pappersremsor ytterligare fluorescensen. Den senare tillskrivs en ökande affinitet av färgämnena för cellulosa fibrerna, minska mikro-utläggning och således fluorescens quantum avkastning (figur 1A).
Vid en ökning av fotogen i blandningen, fluorescensen av 4-DNS-OH testremsorna reducerades, skiftade hypsochromically från 550 till 515 nm och bandet blev mer strukturerad (figur 1 c)17. Skiljer sig från beteendet i lösning, fluorescensintensiteten hos 4-DNS-OH korrelerade linjärt med fotogen när adsorberat i remsan, avslöjar en korrelationskoefficient på 0.997 och en låg standardavvikelse 2,5% (figur 1 c).
Fluorescensen hos remsorna bestämdes med en 3D tryckta smartphone fall att integrera en remshållaren och alla nödvändiga optiska element såsom en LED som drivs direkt av smartphone USB-porten, filter och en diffusor (figur 2A, 2B).
Analysförfarandet återstod så enkel som möjligt med 6 huvudsteg: doppa, placera remsan i hållaren, börjar lysdioden, positionering innehavaren i fall och analysera fluorescensen signalen med en ansökan och bearbeta data med en ansökan ( Figur 2 c). Programvaran analys i genomsnitt alla RGB-värden av pixlar i fördefinierade rumsliga arealerna för remsorna och omvandlade dem till fluorescens intensitet. Riktigheten av 3% hittade för bestämning av diesel innehåll var ännu bättre än riktigheten av standardmetod och även som de osäkerheter som rapporterats för andra sensorer.
Figur 1. Kemiska och photophysical egenskaper av molekylär viskositet sonder 4-DNS, 4-DNS-OH och 4-DNS-COOH. (A) kemiska strukturer. (B) fluorescens av de färgämnen som adsorberats på papper remsor vid UV excitation (365 nm) innan du lägger till bränsle och efter att lägga till vissa diesel (1 = 4-DNS, 2 = 4-DNS-OH och 3 = 4-DNS-COOH). (C) utveckling av testremsorna fluorescens med bränsle lutning från fotogen till diesel. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2. Inbyggda system för att analysera renheten av en diesel-blandning. (A) systemet det smartphone hölje som innehåller alla nödvändiga optiska och elektroniska delar. (B) perspektiv Visa av smartphone fallet med innehavaren remsa på plats och utan ytterligare delar (en cover kommer på sidan för att stänga kammaren). (C) den successiva steg: doppa i prov, placera i hållaren, starta LED, placera hållaren och tryck på knappen shoot att få direkt diesel renhet på skärmen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
En fluorescerande probe, baserat på en molekylär rotor färgämne som är känslig för viskositet i spänna av de som mättes för diesel och dess olika blandningar med fotogen, användes för att få enkel och effektiv teststickor för detektion av diesel bränsle uppblandning. Utsläpp intensiteten 4-DNS vid 550 nm i olika diesel/fotogen blandningar korrelerar med en minskning av viskositet när andelen fotogen ökar. Vid en temperatur på 24 ° C, en icke-linjär fluorescens snabbkylning av upp till 55% observerades för upp till 100% uppblandning med fotogen, möjliggör tillförlitlig kvantifiering av förvanskningar med en låg standardavvikelse på 1,70%.
Enkla adsorption av 4-DNS på filter pappersremsor ledde emellertid till en eluering av färgämnet när doppas i flytande prov, på grund av hydrofoba och π-π interaktioner mellan hydrofoba färgämne och hydrofobisk vätska. Lyckligtvis, införandet av en hydroxylgrupp (i 4-DNS-OH) eller karboxylgrupp grupp (4-DNS-COOH) kringgås detta skadliga beteende och ledde till en sterisk förankring av dessa polar derivat i cellulosa fibrerna via vätebindningar. Som ett alternativ ansågs ympning av 4-DNS-COOH en länkare-functionalized substratet också undvika eluering och filtrera papper tidigare aminated med 3-aminopropyltrietoxisilan (APTES) valdes som substrat här. Detta material var tyvärr endast svagt emissive även i närvaro av trögflytande ämnen, som 4-DNS-COOH i en papper-matris. Bland tre rotor dye derivat med olika terminal funktionella grupper testas, befanns endast 4-DNS-OH vara lämplig för det aktuella testet. Detta färgämne kombinerat interaktioner med cellulosa som är tillräckligt starka för att undvika eluering med lösningsmedel skal som möjliggör åtkomst av bränsle provet. Det inte läcker ut ur pappersremsan när doppas i bränslen och presenterade en tillräckligt stark fluorescens utsläpp i det synliga området för inspelning med en smartphone.
Med sådan 4-DNS-OH-coated teststickor utfördes titrering experimenten anställa riktiga prover också. Användning av rå bränslen var dock problematisk på grund av förekomsten av polycykliska aromatiska kolväten (PAH), som medför ett outhärdligt hög bakgrund signal. En enkel filtrering steg för diesel/fotogen blandningar genom aktivt kol genomfördes således, att effektivt avlägsna dessa föreningar samt potentiella bränsle markör färgämnen som läggs ofta av tillverkare, leder till övertygande resultat.
Förmån för enkel användning på plats ritades upptäckande av smartphone. En Android-baserade plattform valdes eftersom den erbjuder mer flexibla utveckling funktioner när det gäller programdistribution och kopplingar (lightning-port kräver en extra adapter för OTG kabel). Alla elektronik och optik är allmänt tillgängliga off-the-shelf komponenter och smartphone fallet kan göras av en standard 3D-skrivare. Även om senaste high-end smartphones kör med nyaste operativsystem tillåter användare att få RAW-bilder från kameran förvärv, en stor majoritet av de mobila enheterna på marknaden eller används är utrustade med en maskinvarubaserad auto-exponering ersättning algoritm direkt inom den CMOS-chipet. Den här funktionen, praktiskt för konsumenten använder, är ett viktigt problem när smartphone chemometric system är berörda, som lux-belopp som erhållits genom kamerans CMOS är automatiskt inställda för att matcha vissa lux kriterier. Med dessa värden som absolut mätning avläsningar kan därmed enkelt ge vilseledande och falska resultat. Mätning av en referens remsa sida vid sida till en testremsa är således avgörande för konto för ersättningen auto-exponering. I framtiden, med betydelsen av smartphone-baserad analys dramatiskt öka, denna funktion kan avsevärt förenkla metoden genom att analysera endast provning remsa som realiseras i dagens kommersiella test strip läsare hittade på marknaden.
Den smartphone och tryckta mål inbäddade sensoriska systemet jämfördes med en standardmetod som baserat på GC-FID för validering17, avslöjar utmärkt överenskommelse med linjär respons och låg gränsen för upptäckt ner till 7% för mobila system. För att förbättra precisionen i metoden, en ren diesel och en ren fotogen referenslösning kan analyseras (i analogi med de vanliga två-punkt kalibreringen av någon konventionell pH-elektrod) för att erhålla kalibrering filer för bränslen, särskilt när dieselbränslen av olika kvaliteter påträffas som har specifik viskositet och svara specifikt på remsan. Sådan kalibrering filer kan lätt registreras och lagras i appen. Sådan kostnadseffektiv, precisa och snabba tester är en intressant kriminaltekniska lösning för bedrägeri upptäckt av konsumenter eller otränad myndighetens personal.
Ytterligare utvecklingar av snabbtest för bränslen baserade på teststickor och smartphone avläsning är pågående, anmärkningsvärt för förvanskningar av bensin med alkohol eller andra petroleumprodukter som fotogen. Naturligt, smartphone systemet för avläsning av fluorescens kan enkelt anpassas till andra fluorescerande indikatorsystem.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har något att avslöja.
Acknowledgments
Författarna vill erkänna BAM finansiering genom fokusområdet analytiska vetenskaper: 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).
