CN114577868A - 一种用于测量柴油中含硫量的电化学传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测量柴油中含硫量的电化学传感器，包括：线性扫描伏安法测量系统，以及两电极或三电极电化学工作体系；所述线性扫描伏安法测量系统与两电极或三电极电化学工作体系相连；其中，所述两电极电化学硫传感器由工作电极与辅助电极，以及离子液体‑有机溶剂混合液体组成两电极体系；所述三电极电化学硫传感器由工作电极、辅助电极和参比电极，以及离子液体‑有机溶剂混合液体组成三电极体系。本发明提供了一种更加轻便、快捷，且可以快速准确高效的柴油中硫含量的测定方法，该方法可以有效解决现有测定技术设备昂贵且不便移动的问题，从而节省设备成本和时间成本，不受场地限制，测定结果较为精确。
Description
技术领域
本发明涉及线性扫描伏安法(LSV)的电化学测量方法，涉及两电极或三电极的电化学体系，涉及离子液体对柴油中的含硫化合物的萃取作用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
柴油中的含硫化合物会在柴油燃烧时转化为有毒有害的硫氧化物(SOx)，汽车排放尾气中的硫氧化物会使后处理催化剂中毒，导致排放超标；硫氧化物排放到大气环境中，会引起环境污染问题，例如酸雨、雾霾等，对人们的身体健康造成严重威胁。同时硫氧化物会与在柴油燃烧过程中产生的水和水蒸气发生化学反应生成硫酸和亚硫酸导致内燃机腐蚀，内燃机零部件严重损坏，缩短内燃机的使用寿命；此外酸性物质的生成会降低机油的总碱值，导致换油周期大幅缩短。因此，柴油中硫含量是评价柴油质量的重要指标之一，很多国家对柴油含硫量都制定了严格的限制标准。根据某柴油技术要求质量标准，基于SH/T0689试验方法，柴油中硫含量不得高于10ppm。测定柴油中硫含量的技术手段的重要性也愈发明显。
当前测定柴油中含硫量的主要技术方法有：紫外荧光法、单波长色散X射线荧光光谱法、氧化微库仑法等。
紫外荧光法通过利用紫外线照射二氧化硫使其变为激发态二氧化硫，激发态二氧化硫与稳定态二氧化硫接触后会发射荧光，经光电倍增管检测后依照信号值得出硫含量。紫外荧光法操作简单快捷，测定下限低，但在测定过程中产生的紫外线和辐射光会对人体产生危害。该方法是国Ⅲ-Ⅴ的测定标准。
单波长色散X射线荧光光谱法通过利用X射线光束照射检测样品，测出硫元素Ka谱线强度，与标准强度曲线比对后即可测得硫含量。该方法不需要预处理，检测结果高效准确，但仪器价格昂贵，使用寿命短，还会产生电离辐射对人体造成危害。该方法是国Ⅳ-Ⅴ的常用测定方法。
氧化微库仑法通过利用三碘离子与二氧化硫发生反应，依据消耗电量与法拉第电解定律，测得硫含量。该方法测定下限低，测量精度较高，但对操作环境较苛刻，设备维护工作繁重。该方法是国Ⅳ-Ⅴ的常用测定方法。
由于以上测量方法所需仪器比较昂贵且不方便移动，需要专业技术人员操作仪器设备，测量过程不够便捷快速等问题的存在。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种更加轻便、快捷，且可以快速准确高效的柴油中硫含量的测定方法，该方法可以有效解决现有测定技术设备昂贵且不便移动的问题，从而节省设备成本和时间成本，不受场地限制，测定结果较为精确。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种用于测量柴油中含硫量的电化学传感器，包括：线性扫描伏安法测量系统，以及两电极或三电极电化学工作体系；所述线性扫描伏安法测量系统与两电极或三电极电化学工作体系相连；
其中，所述两电极电化学硫传感器由工作电极与辅助电极，以及离子液体-有机溶剂混合液体组成两电极体系；
所述三电极电化学硫传感器由工作电极、辅助电极和参比电极，以及离子液体-有机溶剂混合液体组成三电极体系。
本发明开发一款更为简便快捷的便携式/车载式硫传感器，有效解决现有测定技术设备昂贵且不便移动的问题。
本发明的第二个方面，提供了一种基于上述的电化学传感器测量柴油中含硫量的方法，包括：
将离子液体和有机溶剂混合均匀，制成萃取剂；
采用所述萃取剂对待测柴油中的含硫物进行萃取，得到萃取液；
采用线性扫描伏安法对萃取液进行检测，得到柴油中的含硫量。
本发明的第三个方面，提供了一种便携式/车载式硫传感器，包括：上述的电化学传感器。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明是基于线性扫描伏安法的电化学测量装置，相对其他设备体积大、笨重且无法移动的不足之处来说，本发明具有体积小、重量轻、易于便携的优势。
(2)本发明相对于其他设备高昂的成本来说，本发明可以大幅降低设备生产成本。
(3)本发明在兼顾成本相对较低的同时，具有相对较高的测量精度，最低理论可达10ppm以下，可以满足测量国六标准对于柴油中硫含量的要求。
(4)本发明相对其他测量设备需配备专用实验室来说，本发明对于测量环境的要求不苛刻，不受场地限制。
(5)本发明相对其他测量设备来说，操作更加简单便捷，对于操作人员的要求较低，不需要长时间的专业学习即可熟练使用该设备。
(6)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1测量系统结构模块示意图；
图2线性扫描伏安法测量装置及被测液-两电极体系；
图3线性扫描伏安法测量装置及被测液-两电极体系；
图4两电极测量体系的伏安特性曲线测量示例；
图5三电极测量体系的伏安特性曲线测量示例。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为解决现有技术的不足之处，本发明公开了基于线性扫描伏安法(LSV)的测定柴油中含硫量的两电极/三电极电化学传感器体系。本发明对于含硫量的测量下限理论上可达10ppm以下。本发明相对传统的硫含量测量技术具有体积小携带方便，测量成本低，工作环境要求低等优点。本发明是基于线性扫描伏安法开发的一种测量柴油中含硫量的电化学测量系统，即将线性电位扫描(电位与时间为线性关系)施加于工作电极，在电极电位正向扫描过程中，不同物质具有不同的氧化溶出电位，溶出峰电流大小与被测物浓度呈线性关系。为采用线性扫描伏安法测量硫含量，而柴油无法作为电解质溶液，且柴油中硫的主要是以硫醇、硫醚、噻吩等形式存在，其中噻吩占柴油总质量分数的85％以上，故柴油不能作为线性扫描伏安法的直接被测夜，而离子液体既可以作为电解质溶液，又可将柴油中的含硫物质(主要为噻吩)萃取出来。此外，可将离子液体([HNMP]SO4、[HNMP]H2PO4、[BMIM]HSO4、[BMIM]H2SO4、[BMIM]PF6等)与某种有机溶剂(乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、环丁砜、三氟化硼乙醚、乙酸等)按照一定比例混合制成萃取剂，一方面可以降低离子液体的粘稠度，另一方面又可促进离子液体将柴油中的含硫物质萃取出来。故采用离子液体与某种有机溶剂的混合溶液先将柴油中的含硫物萃取出来，再作为线性扫描伏安法的被测液。本发明采用一种两电极或三电极的电化学工作体系，两电极体系包括工作电极和辅助电极，其中噻吩在工作电极上发生氧化还原反应该体系在测量过程中，通过改变工作电极上的电压，监测工作电极上电流随电压变化的情况，得到特有的“溶出峰”伏安曲线，再根据溶出峰的峰电流与含硫量的线性关系得出柴油中的含硫量。具体技术方案如下：
S1：将某种离子液体与有机溶剂在容器中混合均匀。
优先地，制备萃取剂以用于萃取柴油中的噻吩，其中离子液体与有机溶剂的混合比例为1：0.5～1：1.5。
S2：将柴油与上述混合溶液在容器中充分混合。
优先地，利用调配好的萃取液萃取柴油中的噻吩。将离子液体与有机溶剂的混合液同柴油按1:1～1:2的比例混合并搅拌均匀。
S3：将上述混合溶液静置至出现明显分层现象。其中柴油位于上层，离子液体与有机溶剂混合液将噻吩从柴油中萃取出并位于下层。
S4：采用线性扫描伏安法测量系统用两电极或三电极的方法测量上述混合溶液中的含硫量。
在一些实施例中，两电极电化学硫传感器由工作电极与辅助电极，以及离子液体-有机溶剂混合液体组成两电极体系；三电极电化学硫传感器由工作电极、辅助电极和参比电极，以及离子液体-有机溶剂混合液体组成三电极体系；由线性扫描伏安法测量系统为两电极或三电极体系提供线性变化的电压，并测量相应电压变化下的工作电极上的氧化还原反应电流变化。
在一些实施例中，线性扫描伏安法测量系统包括CPU系统板、恒电位模块、电源模块、AD转换模块以及IV转换模块等，由CPU系统板提供线性变化的电压，并采集相应的由电流转化而成的电压数据。恒电位模块将CPU提供的电压施加于两电极或三电极体系。测量系统结构如图1所示。
在一些实施例中，在线性扫描伏安法测量系统中设置初始电位、终止电位与扫描速率等参数。
在一些实施例中，如图2所示为两电极体系测量方案；如图3所示为三电极体系测量方案。线性扫描法测量装置为两电极或三电极体系提供线性变化的电压，并且采集各电压下对应的工作电极的电流值，绘制出伏安特性曲线。
在一些实施例中，测量后得到伏安特性曲线，在曲线中可得到噻吩的溶出峰位置，不同的溶出峰电流大小对应不同的柴油硫含量。示例测量实验数据曲线如图4(两电极体系测量示例)和图5(三电极体系测量示例)所示。
在一些实施例中，根据溶出峰电流大小与柴油中含硫物质的浓度对应的线性回归方程得出柴油中的含硫量。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
以下实施例中，有机溶剂为：乙腈；
离子液体为：1-丁基-3-甲基咪唑六氟硫酸盐[BMIM]PF6。
所用柴油中的硫含量均为已知，为专门配置的某硫含量的实验柴油，例如：硫含量为50ppm、100ppm、500ppm、1000ppm、2000ppm、3000ppm等。
实施例1：两电极体系
步骤1:量取5ml有机溶剂倒入测量容器中，再量取5ml离子液体倒入测量容器中，利用搅拌器将以上两种液体混合均匀；
步骤2：量取10ml的柴油倒入测量容器中，利用搅拌器将柴油与步骤1所得的混合液体充分混合均匀并静置至出现明显的分层现象；
步骤3：如图1所示将测量装置置入混合液中，设置线性扫描伏安法初始电位为0V，终止电位为3V，扫描速率为0.1V/s，之后为测量装置提供线性变化的电压，并且采集各电压下对应的电流值，绘制出伏安特性曲线。根据伏安特性曲线图，得出噻吩的溶出峰，不同的溶出峰电流大小对应不同的柴油硫含量，可以根据电流大小判断柴油硫含量。如图3所示为采用两电极测量体系对不同硫含量的柴油进行线性扫描伏安法测得的伏安特性曲线示例图，其中工作电极采用银电极，辅助电极采用铂片电极。由图3可知，噻吩的溶出峰位置为2.7V，且溶出峰峰电流值与硫含量成正比例关系。
基于上述结果，对柴油用量为5～15ml时，溶出峰峰电流值与硫含量的之间的线型关系进行拟合，结果如下：
y＝a*x+b；
a＝1.54884E-7～2.40718E-7；
b＝1.19487E-4～3.16956E-4；
(y为溶出峰电流大小，x为柴油中的硫含量，其中，上述柴油量越多a、b值越大。)
实验数据中，R2最优的值为：R2＝0.98804。
实施例2：三电极体系
步骤1、2：同两电极体系步骤1、2；
步骤3：如图2所示将测量装置置入混合液中，设置线性扫描伏安法初始电位为0V，终止电位为3V，扫描速率为0.1V/s，之后为测量装置提供线性变化的电压，并且采集各电压下对应的电流值，绘制出伏安特性曲线。根据伏安特性曲线图，在曲线中得出噻吩的溶出峰，不同的溶出峰电流大小对应不同的柴油硫含量，可以根据电流大小判断柴油硫含量。如图4所示为采用三电极测量体系对不同硫含量的柴油进行线性扫描伏安法测得的伏安特性曲线示例图，其中工作电极采用玻碳电极，辅助电极采用铂片电极，参比电极为Ag/AgCl电极。由图4可知，噻吩的溶出峰位置为2.1V左右，且溶出峰峰电流值与硫含量成正比例关系。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于测量柴油中含硫量的电化学传感器，其特征在于，包括：线性扫描伏安法测量系统，以及两电极或三电极电化学工作体系；所述线性扫描伏安法测量系统与两电极或三电极电化学工作体系相连；
其中，所述两电极电化学硫传感器由工作电极与辅助电极，以及离子液体-有机溶剂混合液体组成两电极体系；
所述三电极电化学硫传感器由工作电极、辅助电极和参比电极，以及离子液体-有机溶剂混合液体组成三电极体系。
2.如权利要求1所述的用于测量柴油中含硫量的电化学传感器，其特征在于，所述线性扫描伏安法测量系统包括：CPU系统板、恒电位模块、电源模块、AD转换模块或IV转换模块；所述恒电位模块分别与两电极或三电极的电化学工作体系相连，所述恒电位模块与IV转换模块或AD转换模块、CPU系统板循环相连。
3.如权利要求1所述的用于测量柴油中含硫量的电化学传感器，其特征在于，在线性扫描伏安法测量系统中设置初始电位、终止电位与扫描速率参数。
4.如权利要求2所述的用于测量柴油中含硫量的电化学传感器，其特征在于，所述CPU系统板还与电脑或手机相连。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述的电化学传感器测量柴油中含硫量的方法，其特征在于，包括：
将离子液体和有机溶剂混合均匀，制成萃取剂；
采用所述萃取剂对待测柴油中的含硫物进行萃取，得到萃取液；
采用线性扫描伏安法对萃取液进行检测，得到柴油中的含硫量。
6.如权利要求5所述的测量柴油中含硫量的方法，其特征在于，所述离子液体为[HNMP]SO4、[HNMP]H2PO4、[BMIM]HSO4、[BMIM]H2SO4、[BMIM]PF6中的至少一种。
7.如权利要求5所述的测量柴油中含硫量的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、环丁砜、三氟化硼乙醚、乙酸中的至少一种。
8.如权利要求5所述的测量柴油中含硫量的方法，其特征在于，离子液体与有机溶剂的混合比例为1：0.5～1：1.5。
9.如权利要求5所述的测量柴油中含硫量的方法，其特征在于，萃取剂与柴油的混合比例为1:1～1:2。
10.一种便携式/车载式硫传感器，其特征在于，包括：权利要求1-4任一项所述的电化学传感器。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200619370A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Chinese Petroleum Corp | Removing sulfur or nitrogen containing compound in gasoline and diesel fuel using oxidation and extraction method in ion liquid at room temperature |
| CN101003742A (zh) * | 2007-01-12 | 2007-07-25 | 北京化工大学 | 燃料油中含噻吩环的有机硫的脱除方法 |
| CN102925202A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-13 | 辽宁大学 | 一种基于离子液体的fcc汽油电化学脱硫方法 |
| US20140069811A1 (en) * | 2011-05-18 | 2014-03-13 | Element Six Limited | Electrochemical sensor with diamond electrodes |
| CN103969317A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 伏安法测定石油馏分油中元素硫含量的方法 |
-
2022
- 2022-02-18 CN CN202210150573.7A patent/CN114577868A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200619370A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Chinese Petroleum Corp | Removing sulfur or nitrogen containing compound in gasoline and diesel fuel using oxidation and extraction method in ion liquid at room temperature |
| CN101003742A (zh) * | 2007-01-12 | 2007-07-25 | 北京化工大学 | 燃料油中含噻吩环的有机硫的脱除方法 |
| US20140069811A1 (en) * | 2011-05-18 | 2014-03-13 | Element Six Limited | Electrochemical sensor with diamond electrodes |
| CN102925202A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-13 | 辽宁大学 | 一种基于离子液体的fcc汽油电化学脱硫方法 |
| CN103969317A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 伏安法测定石油馏分油中元素硫含量的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 于洁等: "离子液体中噻吩的电化学检测方法研究", 《分析科学学报》 * |
| 徐鸣: "综合设计性专业实验:离子液体[BMIM]Br的制备及在柴油脱硫中的应用", 《化学教育(中英文)》 * |
| 朱新宇等: "溶出伏安法检测油品中元素硫的方法", 《石油炼制与化工》 * |
| 谭秋艳等: "电化学测试石油产品微量硫含量方法研究", 《计量技术》 * |
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