[發(fā)明專利]水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)、發(fā)熒光的表面活性劑及應用

在審

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• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116297417A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李星泊;姜良月;馬文文;倪耶奇;張哲
• 申請（專利權(quán)）人: 天津商業(yè)大學
• 主分類號: G01N21/77
• 分類號: G01N21/77
• 代理公司: 大連星河彩舟專利代理事務所(普通合伙) 21263
• 代理人: 劉斌

1.一種水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

比色皿，用于獲取反應裝置中的水合物的排液，所述水合物含有發(fā)熒光的表面活性劑；

光源，照射所述比色皿中所獲取的含有發(fā)熒光的表面活性劑的所述水合物的排液；

光譜采集裝置，采集在所述光源照射下所述比色皿中的所述水合物的排液中所述發(fā)熒光的表面活性劑發(fā)出的光譜信息；

計算裝置，接收所述光譜采集裝置采集的由所述發(fā)熒光的表面活性劑發(fā)出的光譜信息，根據(jù)所述光譜信息獲取反應裝置中水合物反應進程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算裝置根據(jù)所述光譜信息獲取水合物反應進程的方法，包括：

所述計算裝置根據(jù)所述光譜信息，獲取反應裝置中水合物中水的反應進程量，所述水的反應進程量包括反應裝置中水合物反應所消耗水的質(zhì)量以及反應裝置中水合物反應的水的反應速率；

所述反應裝置中水合物反應所消耗水的質(zhì)量由公式(4)表示：

其中，Δm表示反應裝置中消耗水的質(zhì)量，m₂表示反應裝置中初始水的質(zhì)量，m₂表示反應裝置中初始發(fā)熒光的表面活性劑的質(zhì)量，K表示摩爾吸收系數(shù)，L表示比色皿的邊長，I₂表示透射光強度，I₁表示入射光強度；

所述反應裝置中水合物反應的水的反應速率由公式(5)表示：

其中，dm表示反應裝置中水合物反應所消耗水的質(zhì)量，dt表示反應裝置中水合物反應的反應時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述水的反應進程量還包括反應裝置中水合物反應的剩余水的質(zhì)量，由公式(3)表示：

其中，m表示反應裝置中剩余水的質(zhì)量，m₂表示反應裝置中初始發(fā)熒光的表面活性劑的質(zhì)量，K表示摩爾吸收系數(shù)，L表示比色皿的邊長，I₂表示透射光強度，I₁表示入射光強度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算裝置根據(jù)所述光譜信息獲取水合物反應進程還包括：所述計算裝置根據(jù)所述水合物中水的反應進程量，獲取反應裝置中水合物反應的氣體水合物的水化數(shù)，所述反應裝置中水合物反應的氣體水合物的水化數(shù)由公式(6)表示：

其中，n_h表示水化數(shù)，Δn表示氣體的物質(zhì)的量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述反應裝置包括下部排液閥，所述下部排液閥與所述比色皿下部通過管道連接，使所述反應裝置與所述比色皿通過所述管道形成連通器，并可控地將所述水合物的排液由所述反應裝置取到所述比色皿中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物相變進程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)熒光的表面活性劑由式(b)表示：

其中：R1為喹啉基化合物或萘類化合物，R2為吡啶類化合物，m＝8～12，所述喹啉基化合物選自4-羥基喹啉、6-羥基喹啉、2-甲基-3-羥基喹啉-4-羧酸、8-氫氧化喹啉中的一種。

7.一種發(fā)熒光的表面活性劑，其特征在于，所述發(fā)熒光的表面活性劑由式(b)表示：

其中：R1為喹啉基化合物或萘類化合物，R2為吡啶類化合物，m＝8～12。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)熒光的表面活性劑，其特征在于，所述喹啉基化合物選自4-羥基喹啉、6-羥基喹啉、2-甲基-3-羥基喹啉-4-羧酸、8-氫氧化喹啉中的一種。