[发明专利]纳米催化发光检测汽油中甲醇和甲基叔丁基醚的方法及检测器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种检测汽油中甲醇和甲基叔丁基醚的方法及检测设备，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H₂、He等高 纯气体载气，成本低、灵敏度高、重现性好、使用寿命长的纳米催化发光检测 汽油中甲醇和甲基叔丁基醚的方法及检测器。

背景技术：

汽油组成非常复杂，已知道的组分多达几百个，甚至上千个。目前通用的 乙醇汽油是在汽油中加入乙醇(例如E10汽油，即加入9.5％～10.5％(V/V) 乙醇)，由于甲醇相对便宜，因此也常被加入调和汽油中。甲醇毒性较大，主 要作用于神经系统，具有明显的麻醉作用。急性甲醇中毒后主要受损器官是中 枢神经系统、视神经及视网膜，常会出现头晕、头痛、眩晕、乏力、步态蹒跚、 失眠，表情淡漠、意识混浊等现象；严重急性甲醇中毒会出现视力急剧下降， 甚至双目失明，最后可因呼吸衰竭而死亡。因此，调和汽油中的甲醇含量必需 满足标准要求，否则判定为不合格商品。由于甲基叔丁基醚(即MTBE)可以 显著提高无铅汽油的辛烷值，因此也常被加入调和汽油中，但由于甲基叔丁基 醚在自然界难降解，存在污染地下水的隐患，因此其加入量也被严格限定，否 则视为违反环保法规，判定为不合格商品。目前，按照美国ASTMD 6839-2002 标准等检验汽油中甲醇和甲基叔丁基醚含量时，都是采用多维气相色谱仪(如 AC公司的M3新配方汽油分析仪)。不但仪器设备价格昂贵(120多万元)、 分析时间长(75分钟左右)，而且分离流程复杂、受影响因素多，即使在相同 的分离条件下对不同工艺的汽油样品分析过程中也常有未知峰出现，色谱峰展 宽造成较大的定量误差，影响测定的准确性。

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、灵敏度 高及重现性好等优点。但迄今为止还没有关于用纳米材料表面催化发光同时检 测汽油中甲醇和甲基叔丁基醚的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、灵敏度高、重现性好、使用寿命长的纳米催化发光检测汽油中甲醇和甲基 叔丁基醚的方法及检测器。

本发明的技术解决方案是：一种纳米催化发光检测汽油中甲醇和甲基叔丁 基醚的方法，其特征在于是以纳米催化发光反应器进行检测，所用纳米材料为 二氧化锡，检测波长为400～460nm，加热温度范围120～300℃，载气流速 1～40ml/min。

一种如权利要求1所述纳米催化发光检测汽油中甲醇和甲基叔丁基醚的方 法用检测器，有滤光片或光栅1、光电信号转换装置2及纳米材料3，所述纳米 材料3为二氧化锡，所述滤光片或光栅的波长为400～460nm。

设有壳体4，在壳体4内置有加热元件5及石英毛细管6，所述纳米材料3 涂在石英毛细管6的内壁且留有透光面7；透光面7与滤光片或光栅1相对设 置，石英毛细管6的两端分别与进样管8、放空管9相接。

所述透光面7与滤光片或光栅1之间置有光传导元件10。

所述石英毛细管6的中间部位的直径小于两端，中间部位与两端之间有圆 滑过渡面11，所述纳米材料3涂在中间部位。

所述进样管8、放空管9均为毛细管，插接于石英毛细管6的两端。

所述的光传导元件10为光纤。

所述石英毛细管6的中间部位的直径为0.1～0.75mm。