[發(fā)明專利]一種加壓條件下液體折射率的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810916076.7
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108872179B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊坤;李海寧;王世卓;程學(xué)瑞;王東琳;蘇玉玲
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/43
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 秦力軍

本發(fā)明公開了一種測定壓力條件下的液體折射率的方法，通過測量常壓下不同溫度時待測液體中分子轉(zhuǎn)子熒光探針特征峰強(qiáng)度和待測液體的折射率，建立分子轉(zhuǎn)子熒光探針特征峰強(qiáng)度與待測液體折射率之間的關(guān)系公式，再通過測量某一溫度下壓力條件下待測液體中分子轉(zhuǎn)子熒光探針特征峰強(qiáng)度，代入得到的關(guān)系公式，即可計算獲得待測液體在壓力下的折射率。本發(fā)明方法不需搭建復(fù)雜的光學(xué)測量裝置，使用常見的熒光光譜儀和變溫變壓樣品腔，即可用于測定高壓條件下的液體的折射率，不僅測定方法簡單，便于實施，而且測定結(jié)果準(zhǔn)確，可信。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于熒光光譜測定高壓下液體折射率的方法。

背景技術(shù)：

折射率是液體的一個基本物理性能參數(shù)，可定義為光在真空中的傳播速度與光在該液體中的傳播速度之比。對于液體，其成分、濃度、密度、環(huán)境溫度和環(huán)境壓力等均會引起折射率的變化。反過來，通過測定液體的折射率，也可分析或確定其他物理量。因此，對于液體折射率的測量具有重要的應(yīng)用意義。

同溫度一樣，壓力也是影響物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要熱力學(xué)參數(shù)之一。增大壓力，可使物質(zhì)表現(xiàn)出與常壓完全不同的物理性質(zhì)。通過測定高壓下物質(zhì)的折射率，可以分析物質(zhì)的電子特性。發(fā)明專利(高壓下透明流體折射率測量裝置，CN 102590139 A)利用透過率測量的方法實現(xiàn)高壓下不同波長透明流體折射率的測量，其局限性在于需要預(yù)先知道不同溫度和壓力下窗口材料和真空的折射率；發(fā)明專利(一種檢測金剛石對頂砧中物質(zhì)體積和折射率的裝置及方法，CN 104990500 A)利用光學(xué)層析技術(shù)結(jié)合共聚焦原理實現(xiàn)金剛石對頂砧液體高壓折射率的測量，其局限性在于金剛石對頂砧在小于1GPa下壓力難于精確控制。

液體高壓下折射率測量現(xiàn)在沒有商業(yè)儀器，測定儀器不僅復(fù)雜而且測定方法繁瑣，也沒辦法找到高壓下的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)相比較。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于熒光光譜的高壓下液體折射率的測定方法，該方法操作簡單，便于實施。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有高壓條件下液體折射率測定過程中存在的技術(shù)缺陷，提供一種加壓條件下液體折射率的測定方法，本發(fā)明方法通過測量壓力條件下的待測液體中分子轉(zhuǎn)子熒光探針的特征峰強(qiáng)度，根據(jù)建立熒光探針特征峰強(qiáng)度與待測液體折射率之間的對應(yīng)關(guān)系得出高壓下液體折射率，本發(fā)明方法不需搭建復(fù)雜的光學(xué)測量裝置，使用常見的熒光光譜儀和變溫變壓樣品腔，即可用于測定高壓條件下的液體的折射率，不僅測定方法簡單，便于實施，而且測定結(jié)果準(zhǔn)確，可信。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種液體折射率的測定方法，包括測定常壓下不同溫度的待測液體中熒光探針特征峰強(qiáng)度；和測定常壓下所述不同溫度所對應(yīng)的溫度下待測液體的折射率；建立熒光探針特征峰強(qiáng)度與待測液體折射率之間的對應(yīng)關(guān)系；測定加壓壓力條件下的待測液體中熒光探針特征峰強(qiáng)度，根據(jù)建立的熒光探針特征峰強(qiáng)度與待測液體折射率的對應(yīng)關(guān)系，獲得待測液體在壓力條件下的折射率。

其中，所述壓力條件為絕對壓力0.1MPa，優(yōu)選為0.1-400MPa；所述常壓為室壓，通常為0.1MPa(即相對壓力為0MPa)。

特別是，所述的熒光探針選擇分子轉(zhuǎn)子熒光探針。

尤其是，所述熒光分子轉(zhuǎn)子探針為基于扭轉(zhuǎn)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理的熒光分子轉(zhuǎn)子探針。

特別是，所述熒光分子轉(zhuǎn)子探針選擇為9-(2-羧基-2-氰基乙烯基)久洛啶(CCVJ)、9-(2,2-二氰乙烯基)久洛啶(DCVJ)、硫磺素T(ThT)、二甲胺基苯甲腈(DMABN)、二吡咯氟硼甲川(BODIPY)類衍生物等。

其中，所述熒光探針特征峰強(qiáng)度與待測液體折射率之間的對應(yīng)關(guān)系按照如下方法建立：

A)根據(jù)測定的待測液體的折射率，計算常壓下所述不同溫度所對應(yīng)的溫度下的待測液體的折射率參數(shù)；