专利名称：纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法及检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测航空煤油和柴油中硫含量的方法及检测设备，尤其是一种结构简单、易于操作，以空气作载气，不需要化学试剂及4、 He等高纯气体载气，成本低、重现性好及使用寿命长的纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法及检测器。
背景技术：
航空煤油(3号喷气燃料，英文名称Jet fuel No. 3)和柴油中的硫(包括元素硫、活性硫化物及非活性硫化物，如硫化氢、硫醇、二氧化硫、磺酸、酸性硫酸酯、硫醚、二硫化物及噻吩等)含量是影响发动机排放的最重要指标之一，也是保证用油机械不受腐蚀和防止环境污染的指标。《世界燃油规范》要求清洁燃油需降低硫含量，以减少尾气中S0X的排放，改善大气质量，抑制尾气转化器中催化剂中毒。 目前，航空煤油和柴油中硫含量的分析方法主要有燃灯法、X射线荧光光谱法、氧化微库仑法及紫外荧光法。燃灯法的缺点是操作烦琐、重现性差；X射线荧光光谱法精度较低；氧化微库仑法和紫外荧光法的缺点是设备昂贵，分析时间长。 现有的纳米材料表面催化发光检测器是将涂有纳米材料的直径为4 7mm电热陶瓷棒置于直径为12 20mm、长度为100 150mm的石英管内，在石英管上斜对角设置有进样口 、放空口 ，在石英管外与纳米材料对应设置有滤光片或光栅、光电信号转换装置(近紫外灵敏光谱测量型微弱发光测量仪、光电倍增管等)。测量时，电热陶瓷棒对纳米材料进行加热，空气泵等进样系统将样品随载气从进样口进入石英管，流经纳米材料表面从放空口排出，纳米材料表面催化所发出的光经滤光片或光栅去除杂散光后，再经过光电信号转换装置变成适应于微机等数据处理单元的电信号，进行检测分析。现有纳米材料表面催化发光检测器中的纳米材料通常采用三氧化二铝、氧化锌、氧化铁等，用于定量分析乙醇、三甲胺等及食品中激素类药物残留检测等，具有结构简单、易于操作、制造成本低廉(几万元)、选择性强、运行费用少、使用寿命长及重现性好等优点。但迄今为止还没有关于纳米材料表面催化发光用于检测航空煤油和柴油中硫含量方法及检测器的相关报道。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种结构简单、易于操作，以空气作载气，不需要化学试剂及H2、 He等高纯气体载气，成本低、重现性好、使用寿命长的纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法及检测器。 本发明的技术解决方案是一种纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法，其特征在于是以纳米催化发光检测器进行检测，所用纳米材料为Ce02与Fe203的纳米复合材料，Ce02与Fe203的摩尔比为1 : 2 4，纳米材料检测波长为400 480nm，加热温度范围250 40(TC，空气作为载气，载气流速5 50ml/min。 —种如上所述纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法用检测器，有石英管、石英管上有进样口和放空口 ，石英管内置有陶瓷芯，在陶瓷芯外涂有纳米材料，所述
纳米材料是Ce02与Fe203的纳米复合材料，Ce02与Fe203的摩尔比为1 : 2 4。 所述石英管的进样口和放空口的中心均位于石英管的轴心线上。 所述陶瓷加热棒是在陶瓷芯外缠绕有电阻丝，所述纳米材料涂于电阻丝的外侧。 所述石英管长2 3厘米，内径1 2厘米；所述陶瓷芯长1 1. 5厘米、直径
0. 2 0. 4厘米。 本发明将纳米催化发光检测器中的纳米材料设定为Ce02与Fe203的纳米复合材料，所检测的光信号与航空煤油和柴油中的硫含量成线性关系，因此可以快速、准确检测航空煤油和柴油中的硫含量，克服了现有检测方法所存在的仪器设备价格昂贵、分析时间长及准确性差的缺点。具有结构简单、易于操作、成本低廉(几万元)、选择性强、运行费用少、使用寿命长及重现性好等优点。
图1是本发明实施例用检测器的结构示意图。
具体实施例方式 实施例 所用检测器如图1所示有石英管1、石英管1上有进样口 2和放空口 3，石英管1内通过电极8固定有陶瓷加热棒4，在陶瓷加热棒4外涂有纳米材料5，所述纳米材料5是Ce02与Fe203的纳米复合材料，Ce02与Fe203的摩尔比为1 : 2 4。石英管1的进样口 2和放空口 3的中心均位于石英管1的轴心线上；所述陶瓷加热棒4是在陶瓷芯6外缠绕有具有绝缘外层的电阻丝7，同现有技术一样将纳米材料5混匀后涂于电阻丝6的外侧；石英管1长2 3厘米，内径1 2厘米；所述陶瓷芯6长1 1. 5厘米、直径0. 2 0. 4厘米。
将航空煤油和柴油加热(350°C )雾化进行检测，检测波长为400 480nm，纳米材料的加热温度范围250 40(TC，空气作为载气，载气流速5 50ml/min。
所检测的光信号与航空煤油和柴油中的硫含量成线性关系，硫含量的检测范围为10 5000ug/g。 实验例1 :出口航空煤油，本发明实施例测定的硫含量为301. 33 ii g/g ;按照ASTMD 4294-2008a《能量扩散X-射线荧光光度法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》测定的硫含量为320iig/g;按照ASTM D 5453-2009《紫外荧光光谱法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》测定的硫含量为327 ii g/g。 实验例2 :出口轻柴油，本发明实施例测定的硫含量为1631. 69ii g/g ;按照ASTM D4294-2008a《能量扩散X-射线荧光光度法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》测定的硫含量为1810iig/g;按照ASTM D 5453-2009《紫外荧光光谱法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》测定的硫含量为1701 ii g/g。 实验例3 :国内柴油，本方法测定的硫含量为3667. 43 P g/g ;按照ASTMD4294-2008a《能量扩散X-射线荧光光度法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》测定的硫含量为3820iig/g;按照ASTM D 5453-2009《紫外荧光光谱法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》测定的硫含量为3701 ii g/g。
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实验结果说明用本发明实施例方法及检测器可以快速、准确检测航空煤油和柴 油中硫含量。
权利要求
一种纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法，其特征在于是以纳米催化发光检测器进行检测，所用纳米材料为CeO2与Fe2O3的纳米复合材料，CeO2与Fe2O3的摩尔比为1∶2～4，检测波长为400～480nm，纳米材料加热温度范围250～400℃，空气作为载气，载气流速5～50ml/min。
2. —种如权利要求1所述纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法用检测 器，有石英管(D、石英管(1)上有进样口 (2)和放空口 (3)，石英管(1)内置有陶瓷加热棒(4) ，在陶瓷加热棒(4)外涂有纳米材料(5)，其特征在于所述纳米材料(5)是Ce02与Fe^3 的纳米复合材料，Ce02与Fe203的摩尔比为1 : 2 4。
3. 根据权利要求2所述的纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法用检测 器，其特征在于所述石英管(1)的进样口 (2)和放空口 (3)的中心均位于石英管(1)的轴 心线上。
4. 根据权利要求3所述的纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法用检测 器，其特征在于所述陶瓷加热棒(4)是在陶瓷芯(6)外缠绕有电阻丝(7)，所述纳米材料(5) 涂于电阻丝(7)的外侧。
5. 根据权利要求4所述的纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法用检测 器，其特征在于所述石英管(1)长2 3厘米，内径1 2厘米；所述陶瓷芯(6)长1 1. 5厘米、直径0. 2 0. 4厘米。
全文摘要
本发明公开一种纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法及检测器，方法是以纳米催化发光检测器进行检测，检测器所用纳米材料为CeO2与Fe2O3的纳米复合材料，CeO2与Fe2O3的摩尔比为1∶2～4，检测波长为400～480nm，纳米材料加热温度范围250～400℃，空气作为载气，载气流速5～50ml/min。所检测的光信号与航空煤油和柴油中的硫含量成线性关系，因此可以快速、准确检测航空煤油和柴油中的硫含量，克服了现有检测方法所存在的仪器设备价格昂贵、分析时间长及准确性差的缺点。具有结构简单、易于操作、成本低廉(几万元)、选择性强、运行费用少、使用寿命长及重现性好等优点。
文档编号G01N21/76GK101793833SQ20101010627
公开日2010年8月4日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者刘名扬, 姚家彪, 孙世彧, 张华一, 邹明强, 钟志光 申请人:中华人民共和国辽宁出入境检验检疫局