一种荧光聚合物及其在油罐土壤渗漏监测中的应用制造技术

本发明专利技术属于荧光示踪技术领域，具体涉及一种荧光聚合物及其在油罐土壤渗漏监测中的应用。本发明专利技术提供了一种荧光单体，其最大发射波长为528nm，位于可见光谱绿色波长范围495～570nm，呈现出绿色荧光，将该荧光单体与水溶性单体共聚得到一种具有良好水溶性、荧光性、检测灵敏度高、与原油聚合物不发生相互影响和干扰的荧光聚合物，将其用于油罐土壤渗漏监测，用量少，检测灵敏度高，便于监控。便于监控。

【技术实现步骤摘要】
一种荧光聚合物及其在油罐土壤渗漏监测中的应用


[0001]本专利技术属于荧光示踪
，特别是关于一种荧光聚合物及其在油罐土壤 渗漏监测中的应用。

技术介绍

[0002]原油是全球用作燃料和石油化工原料的碳氢化合物的主要来源，随着工业的 不断发展，原油的开采量不断加大，其储量正急剧缩减，且原油储存和运输过程 中，原油的泄露不仅进一步加大了原油危机，且会给土壤、水环境产生巨大的影 响，从而危害人类身体健康，因此需要对原油的泄露进行监测，避免土壤、水环 境的污染。
[0003]荧光示踪技术是一种新型微量物质示踪技术，它使用某些在特定激发波长条 件下能够发射荧光的物质，作为示踪剂注入地层，通过对采出试样中荧光强度的 测定，确定示踪剂采出曲线，进而对地层相关参数进行分析与计算。荧光示踪技 术在医学、生物学和水处理等领域已得到广泛应用，荧光物质作为油田示踪剂的 应用，在油田井间测试地下水运动方向和油层非均质性等方面也将得到广泛的应 用，可将荧光物质用作示踪剂监测流体体系中的渗漏。将这种示踪剂与体系工作 流体例如润滑剂、液压流体、传热流体和致冷剂结合，当被适合的光照射时，所 述染料添加剂发荧光。但是荧光示踪技术实施过程中必须要找到合适的荧光示踪 剂，荧光示踪剂需具有水溶性好、荧光强度大及稳定性好等特点。很多荧光染料 因其有效期短、易受干扰而无法实现应用，如荧光素荧光效率高、检测浓度低， 然而易溶于原油，因此存在地层吸附消耗较大、水溶性偏弱的缺点，从而影响其 使用效果。
[0004]针对上述情况，目前很多研究将荧光染料或其衍生物作为荧光单体，与一些 水溶性单体共聚，或荧光染料与水溶性单体及其衍生物反应来制得荧光聚合物， 通过荧光分光光度计对这类荧光聚合物进行检测，从而可达到有效示踪的目的。 目前，将荧光物质用作示踪剂监测流体体系中的渗漏已经取得了一些进展，但是， 荧光示踪剂仍存在水溶性差、稳定性差的缺陷。因此，开发出一种新的荧光示踪 剂是非常有必要的。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种荧光单体，并将该荧光单 体与水溶性单体共聚得到一种具有良好水溶性、荧光性、检测灵敏度高、与原油 聚合物不发生相互影响和干扰的荧光聚合物，将其用于油罐土壤渗漏监测，用量 少，检测灵敏度高，便于监控。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]第一方面，一种荧光单体，具有式(I)所示结构：
[0008][0009]其中，n＝1～6的整数。
[0010]本专利技术提供的荧光单体，最大发射波长为528nm，位于可见光谱绿色波长范 围495～570nm，呈现出绿色荧光。该荧光单体具有较高的荧光强度，可单独使 用，也可以与水溶性单体聚合形成荧光聚合物后用于监测油罐土壤渗漏。
[0011]在一些实施方案中，上述所述的荧光单体可由5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲酸与烯胺、 5
‑
氧代环戊烯
‑1‑
硼酸反应制备得到。
[0012]进一步地，上述所述荧光单体的制备方法具体为：
[0013]S1：将1重量份的5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲酸、0.3～0.8重量份的N,N
‑
二异丙基 乙胺和0.2～0.25重量份的2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸盐 加入到二甲基甲酰胺中，室温下搅拌10～30min，加入烯胺继续搅拌反应超过 40h，得到化合物A；
[0014]S2：将化合物A与5
‑
氧代环戊烯
‑1‑
硼酸、0.05～0.1重量份的碳酸铯加入到 5～6重量份的二恶烷水溶液(二恶烷与水的混合体积比为4～5:1)中，加入0.004～ 0.01重量份的双(二苯基膦基)二茂铁
‑
二氯化钯，升温至70～80℃，搅拌反应1.5～ 4h；
[0015]S3：反应结束后，蒸馏除去溶剂，经高压色谱分离得到目标产物。
[0016]更进一步地，制备荧光单体的过程中，5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲酸、烯胺、5
‑
氧代 环戊烯
‑1‑
硼酸的重量比为1:0.3～0.6:0.5～0.6。
[0017]更进一步地，制备荧光单体的过程中，搅拌速率为150～400r/min。
[0018]更进一步地，制备荧光单体的过程中，升温速率为0.5～2℃/min。
[0019]在另一些实施方案中，上述所述的荧光单体还可由5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲醛与烯 胺的盐酸盐、5
‑
氧代环戊烯
‑1‑
硼酸反应制备得到。
[0020]进一步地，上述所述荧光单体的制备方法具体为：
[0021]S1：将1重量份烯胺的盐酸盐加入到10～20重量份的乙腈中，加入1～1.2 重量份的叔丁醇钾，40～50℃下搅拌溶解，然后加入5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲醛，加入 0.05～0.5重量份的碘化铜、0.01～0.1重量份的碘酸银，继续搅拌反应1.5～4h， 得化合物A；
[0022]S2：将化合物A与5
‑
氧代环戊烯
‑1‑
硼酸、0.05～0.1重量份的碳酸铯加入到 5～6重量份的二恶烷水溶液(二恶烷与水的混合体积比为4～5:1)中，加入0.004～ 0.01重量份的双(二苯基膦基)二茂铁
‑
二氯化钯，升温至70～80℃，搅拌反应1.5～ 4h；
[0023]S3：反应结束后，反应液旋干，加入蒸馏水，搅拌，过滤，水洗，干燥，得 到目标产物。
[0024]更进一步地，制备荧光单体的过程中，5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲酸、烯胺、5
‑
氧代 环戊烯
‑1‑
硼酸的重量比为2.2～4:1:1.5～2。
[0025]更进一步地，制备荧光单体的过程中，搅拌速率为150～400r/min。
[0026]更进一步地，制备荧光单体的过程中，升温速率为0.5～2℃/min。
[0027]本专利技术方法提出通过上述两种方案均可得到本申请式(I)所述荧光单体，上述 两
种方案的单体得率较高，均超过了85％，因此具有较好的应用前景，依据本发 明提供的荧光单体与苯乙烯、丙烯酰胺类单体聚合成具有绿色荧光的荧光聚合物 用于油罐土壤渗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光单体，其特征在于，具有式(1)所示结构：其中，n＝1～6的整数。2.根据权利要求1所述的荧光单体，其特征在于，经由下述方法制备得到：S1：将1重量份的5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲酸、0.3～0.8重量份的N,N
‑
二异丙基乙胺和0.2～0.25重量份的2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸盐加入到二甲基甲酰胺中，室温下搅拌10～30min，加入烯胺继续搅拌反应超过40h，得到化合物A；S2：将化合物A与5
‑
氧代环戊烯
‑1‑
硼酸、0.05～0.1重量份的碳酸铯加入到5～6重量份的二恶烷水溶液(二恶烷与水的混合体积比为4～5:1)中，加入0.004～0.01重量份的双(二苯基膦基)二茂铁
‑
二氯化钯，升温至70～80℃，搅拌反应1.5～4h；S3：反应结束后，蒸馏除去溶剂，经高压色谱分离得到目标产物。3.根据权利要求2所述的荧光单体，其特征在于，5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲酸、烯胺、2
‑
氯
‑5‑
吡啶硼酸的重量比为1:0.3～0.6:0.5～0.6。4.根据权利要求1所述的荧光单体，其特征在于，还可经由下述方法制备得到：S1：将1重量份烯胺的盐酸盐加入到10～20重量份的乙腈中，加入1～1.2重量份的叔丁醇钾，40～50℃下搅拌溶解，然后加入5
‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
‑
3甲醛，加入0.05～0.5重量份的碘化铜、0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：