一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法技术

本发明专利技术提出一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法，该方法包括，利用锰卤杂化发光材料构建纸基传感器；将乙醇与水的标准混合液引入纸基传感器再进行加热；利用紫外光源照射，并同时通过相机拍摄图片，采用图像处理软件获取图片中亲水感应区的颜色信息，得到颜色平均值，根据颜色平均值计算传感器的光学信号；通过上述步骤，利用乙醇与不同水体积分数的标准混合液所得的光学信号和标准混合液中水的体积分数构建标准曲线；后续只需测得待测样品溶液的光学信号，将光学信号代入标准曲线，即得待测样品溶液中的水含量。本发明专利技术的提供方法操作简便，制备简单，成本低，无需特定专业人员操作，在现场快速检测领域具有巨大应用前景。用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法


[0001]本专利技术涉及分析检测领域，特别涉及一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法。

技术介绍

[0002]不同含水量的酒精具有不同的作用，应用于不同的场景中，常见的如：体积分数为75％的酒精用于消毒杀菌；体积分数为95％的酒精用于细胞解离和析出提取含杂质较少的DNA；体积分数为99.5％的无水酒精用于提取色素；工业酒精用于燃烧加热或做清洗剂等等。由此可见，酒精中含水量的测定对于人们生产生活具有极大的意义。目前对于酒精中含水量测定的方法有卡式水分仪监测、库伦水分滴定仪测定、酒精计反测(误差大)、色谱仪监测等等。一般是使用卡氏水分仪去监测，这种检测方法虽然误差相对较小，但取样方法和进样量的大小影响其测定精度，易受到温度和电源波动的干扰，且仪器笨重而昂贵，往往需要专门的操作人员，因而不利于实际样品的现场检测。
[0003]杂化金属卤化物发光材料由于其优越的光电学性能、温和的制备方法而被广泛用于催化、电化学传感、储能、光电器件等多个领域。杂化金属卤化物对水十分敏感，因而在水含量的分析检测领域具有极大应用前景。然而，目前研究最为广泛的杂化金属卤化物主要为杂化铅卤化物，其在高温和高湿度环境下会迅速分解，分解产物之一的Pb
2+
具有高毒性，对人体健康以及自然环境都会造成极大危害。因而探索新的低毒性、高发光效率和强稳定性的杂化金属卤化物发光材料应用于水传感领域具有重要的研究价值。

技术实现思路

[0004]鉴于上述状况，本专利技术的主要目的是为了提出一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量的检测方法，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术提供了一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量的检测方法，所述方法包括如下步骤：
[0006]步骤1、利用锰卤杂化发光材料构建纸基传感器；
[0007]步骤2、将乙醇与水的标准混合液引入纸基传感器的亲水感应区，将纸基传感器烘箱中加热；
[0008]步骤3、加热完成后，采用紫外光源照射纸基传感器的亲水感应区，并同时用相机获取摄纸基传感器照片信息，采用图像处理软件获取图片中纸基传感器的亲水感应区的颜色信息，得到颜色平均值，并根据颜色平均值计算传感器的光学信号；
[0009]步骤4、改变乙醇与水的标准混合液中水的体积分数，重复步骤2与步骤3，测试得到不同水体积分数的标准混合液传感器的光学信号；
[0010]步骤5、以水的体积分数为横坐标，以光学信号为纵坐标作图，得到标准曲线；
[0011]步骤6、取含有不同水的乙醇的待测样品溶液，重复步骤2与步骤3得到光学信号，将光学信号代入标准曲线，即得待测样品溶液中的水含量。
[0012]进一步的，在步骤1中，利用锰卤杂化发光材料构建纸基传感器的方法具体包括：
[0013]采用蜡打印机，在滤纸上打印出疏水区域，疏水区中预留无蜡区域作为亲水感应区。
[0014]将滤纸置于烘箱中进行加热烘干；
[0015]将锰卤杂化材料溶于聚合物溶液中，得到聚合物混合溶液，将聚合物混合溶液滴加至纸基传感器的亲水感应区，室温自然干燥后得到酒精中含水量检测用的纸基传感器。
[0016]进一步的，在步骤1中，锰卤杂化发光材料具体为MnBr4(Ted
‑
methylnaphthalene)2(C
34
H
42
Br4MnN4)。
[0017]进一步的，步骤2中，乙醇与水标准混合液在纸基传感器的圆形亲水传感区域的引入量为0.5
‑
10μL，烘箱温度为40
‑
80℃，加热时间为20
‑
40min。
[0018]进一步的，步骤3中，紫外光源采用254nm紫外光源，相机与传感器距离为10
‑
100cm、角度为90
°
，图像处理软件为Photoshop软件。
[0019]进一步的，在步骤3中，颜色平均值和光学信号存在如下关系式：
[0020][0021]其中，RS表示为光学信号，R表示为平均红色，G表示为平均绿色，B表示为平均蓝色。
[0022]进一步的，在步骤1.1中，疏水区域为边长为1～5cm的正方形，亲水感应区设置在疏水区域正中间，亲水感应区为直径为0.1～2cm的圆形。
[0023]进一步的，在步骤1.2中，纸置于烘箱中进行加热烘干过程中，烘箱温度30
‑
130℃，烘干时间5
‑
30cm。
[0024]进一步的，在步骤1.3中，锰卤杂化材料与聚合物溶液比例为0.001
‑
10g：0.01
‑
100mL，聚合物混合溶液在纸基传感器的亲水感应区的滴加量为1
‑
10μL。
[0025]进一步的，在步骤1.3中，聚合物溶液为聚乙烯醋酸酯，所用溶剂为乙醇，聚合物溶液的浓度为0.01
‑
10mg/mL。
[0026]本专利技术的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施例了解到。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提出的一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量的检测方法的流程图
[0028]图2为本专利技术的纸基传感器结构示意图；
[0029]图3为本专利技术的响应信号RS随水的体积分数的变化曲线图；
[0030]图4为本专利技术的乙醇体积分数与响应信号RS关系的标准曲线图(水体积分数为0
‑
25％)；
[0031]图5为本专利技术的C
34
H
42
Br4MnN4的荧光光谱随水的体积分数的变化曲线图；
[0032]图6为本专利技术的C
34
H
42
Br4MnN4的荧光强度与乙醇体积分数的标准曲线图(水体积分数为0
‑
25％)；
[0033]图7为本专利技术的纸基传感器与乙醇/水混合液样品的反应时间对其响应信号的影
响图；
[0034]图8为本专利技术的纸基传感器与乙醇/水混合液样品的反应温度对其响应信号的影响图；
[0035]图9为本专利技术的为纸基传感器的选择性测试图(内插图为在对应条件下纸基传感器在365nm紫外灯下照片)；
[0036]图10为本专利技术的为纸基传感器的稳定性测试图(内插图为在对应条件下纸基传感器在365nm紫外灯下照片)；
[0037]图中：1.滤纸、2.疏水区域、3.亲水感应区、4.纸基传感器。
具体实施方式
[0038]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]参照下面的描述和附图，将清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1、利用锰卤杂化发光材料构建纸基传感器；步骤2、将乙醇与水的标准混合液引入纸基传感器的亲水感应区，将纸基传感器烘箱中加热；步骤3、加热完成后，采用紫外光源照射纸基传感器的亲水感应区，并同时用相机获取纸基传感器照片信息，采用图像处理软件获取图片中纸基传感器的亲水感应区的颜色信息，得到颜色平均值，并根据颜色平均值计算传感器的光学信号；步骤4、改变乙醇与水的标准混合液中水的体积分数，重复步骤2与步骤3，测试得到不同水体积分数的标准混合液传感器的光学信号；步骤5、以水的体积分数为横坐标，以光学信号为纵坐标作图，得到标准曲线；步骤6、取含有不同水的乙醇的待测样品溶液，重复步骤2与步骤3得到光学信号，将光学信号代入标准曲线，即得待测样品溶液中的水含量。2.根据权利要求1所述的一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法，其特征在于，在步骤1中，利用锰卤杂化发光材料构建纸基传感器的方法具体包括：采用蜡打印机，在滤纸上打印出疏水区域，疏水区中预留无蜡区域作为亲水感应区；将滤纸置于烘箱中进行加热烘干；将锰卤杂化材料溶于聚合物溶液中，得到聚合物混合溶液，将聚合物混合溶液滴加至纸基传感器的亲水感应区，室温自然干燥后得到酒精中含水量检测用的纸基传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法，其特征在于，在步骤1中，锰卤杂化发光材料具体为MnBr4(Ted
‑
methylnaphthalene)2(C
34
H
42
Br4MnN4)。4.根据权利要求1所述的一种基于锰卤杂化发光材料的酒精中水含量检测方法，其特征在于，步骤2中，乙醇与水标准混合液在纸基传感器的圆形亲水传感区域的引入量为0.5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑琴，殷玉兰，覃露，徐晓玲，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：