Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 5 » Статья стр. 687
<<<>>>
Материалы и методы маркировки нефтепродуктов (Обзор)
Нечитайлов А.А. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: aan.shuv@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 29 декабря 2023 г.
В окончательной редакции: 25 марта 2024 г.
Принята к печати: 26 марта 2024 г.
Выставление онлайн: 23 апреля 2024 г.
PDF версия
Приведен обзор основных принципов и современного состояния использования различных наноматериалов в качестве "секретных" меток для маркирования и последующей идентификации нефтепродуктов. Проанализированы проблемы, затрагивающие различные технологические и научные аспекты кодирования продуктов. Отмечена важность ключевых факторов, таких, как высокая чувствительность детектирования, высокая стабильность меток во времени, низкая токсичность, экспрессность детектирования, цена и др. Описаны и проанализированы особенности использования следующих типов маркеров: оптически активные метки, химические метки, квантовые точки, магнитные жидкости и нанокристаллы, ДНК-метки. Ключевые слова: нефтепродукты, маркеры, оптически активные метки, ДНК-метки, нанокристаллы, квантовые точки, магнитные жидкости.
  1. А. Бакаев, Д. Копаев. Энергетическая политика, 6 (160), 92 (2021). DOI: 10.46920/2409-5516_2021_6160_92
  2. US4209302A, R.B. Orelup. Marker for petroleum fuels (Google Patents, 1980)
  3. GB2344599A, W. Duncan, J. Mccallien, M. Bezer, S.S. Allen. Formulation and method (Google Patents, 2016)
  4. GB2535179A, J.M. Andrew, M. Mark. Method for marking liquids and compounds for use in said method (Google Patents, 2000)
  5. GB2354070A, D. William, J. Mccallien. Markers for identifying liquids (Google Patents, 2001)
  6. D.C. Romanini, M.A.G. Trindade, M.V.B. Zanoni. J. Fuel, 88 (1), 105 (2009). DOI: 10.1016/j.fuel.2008.07.022
  7. S.D. Harvey, B.W. Wright. J. Talanta, 86, 148 (2011). DOI: 10.1016/j.talanta.2011.08.050
  8. Publication 510: excise taxes (including fuel tax credits and refunds), 2021. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.irs.gov/pub/irs-prior/p510-2021.pdf
  9. S. Henricsson, R. Westerholm. J. Chromotography A, 723, 395 (1996). DOI: 10.1016/0021-9673(95)00843-8
  10. M.A.G. Trindade, M.V.B. Zanoni. J. Electroanalysis, 19 (18), 1901 (2007). DOI: 10.1002/elan.200703964
  11. F.C. Braga, A.N. Prasad, R. da S. Gomes, V.A. do Nascimento, S.L. Oliveira, A.R.L. Caires, D.P. de Lima, A. Beatriz. J. Dyes Pigments, 141, 235 (2017). DOI: 10.1016/j.dyepig.2017.02.032
  12. S. Modsiri, P. Pongmaneerat, S. Tawil, V. Promarak, P. Thamyongkit. ACS Omega, 5 (11), 6039 (2020). DOI: 10.1021/acsomega.9b04449
  13. Y. Huang, J. He, T. Qin, X. Xiang, B. Liu, L. Wang. J. Chem. Lett., 48, 1383 (2019). DOI: 10.1246/cl.190562
  14. V.G. Isoppo, E.S. Gil, P.F.B. Gon calves, F.S. Rodembusch, A.V. Moro. J. Sens. Actuators B Chem., 309, 127701 (2020). DOI: 10.1016/j.snb.2020.127701
  15. E. Carrilho, S.T. Phillips, S.J. Vella, A.W. Martinez, G.M. Whitesides. J. Anal. Chem., 81, 5990 (2009). DOI: 10.1021/ac900847g
  16. A.S. Fadairo, J. Ekoh-Chukwukalu, G.A. Adeyemi, O.G. Abolarin, I.M.F. Mkpaoro. J. Methods X, 7, 100974 (2020). DOI: 10.1016/j.mex.2020.100974
  17. X. Tang, R. Su, H. Luo, Y. Zhao, L. Feng, J. Chen. J. Food Control, 132, 108497 (2022). DOI: 10.1016/j.foodcont.2021.108497
  18. R. Gotor, J. Bell, K. Rurack. J. Mater. Chem. C, 7, 2250 (2019). DOI: 10.1039/C8TC04818E
  19. Y. Meng, C. Yuan, C. Du, K. Jia, C. Liu, K.-P. Wanga, S. Chen, Z.-Q. Hu. J. Spectrochim. Acta, 262, 120152 (2021). DOI: 10.1016/j.saa.2021.120152
  20. Y.J. Diaz, Z.A. Page, A.S. Knight, N.J. Treat, J.R. Hemmer, C.J. Hawker, J.R. de Alaniz. Chem. Eur. J., 23, 3562 (2017). DOI: 10.1002/chem.201700368
  21. T. Eaidkong, R. Mungkarndee, C. Phollookin, G. Tumcharern, M. Sukwattanasinitt, S. Wacharasindhu. J. Mater. Chem., 22, 5970 (2012). DOI: 10.1039/C2JM16273C
  22. J. Gooch, B. Daniel, V. Abbate, N. Frascione. Trends Anal. Chem., 83, 49(2016). DOI: 10.1016/j.trac.2016.08.003
  23. D. Paunescu, W.J. Stark, R.N. Grass. Powder Technol., 291, 344 (2016). DOI: 10.1016/j.powtec.2015.12.035
  24. H.H. Pham, I. Gourevich, J.E. Jonkman, E. Kumacheva. J. Mater. Chem., 17, 523 (2007). DOI: 10.1039/b614491h
  25. N.H. Finkel, X. Lou, C. Wang, L. He. Anal. Chem., 76, 352 (2004). DOI: 10.1021/ac0416463
  26. US6514295B1, D.J. Chandler, B.A. Lambert, J.J. Reber, S.L. Phipps. Precision fluorescently dyed particles and methods of making and using same (Google Patents, 2003)
  27. CA2860235C, N. Lawandy, A. Smuk, L. Olson, C. Zepp. Multi wavelength excitation/emission authentication and detection scheme (Google Patents, 2014)
  28. B. Duong, H. Liu, C. Li, W. Deng, L. Ma, M. Su. ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, 8909 (2014). DOI: 10.1021/am501668x
  29. M. Wang, B. Duong, H. Fenniri, M. Su. J. Nanoscale, 7, 11240 (2015). DOI: 10.1039/c5nr01948f
  30. O. Guillou, C. Daiguebonne, G. Calvez, K. Bernot. Acc. Chem. Res., 49, 844 (2016). DOI: 10.1021/acs.accounts.6b00058
  31. US6174677B1, T. Vo-Dinh. Advanced surface-enhanced Raman gene probe systems and methods thereof (Ut-Battelle, Llc, 2001)
  32. US6610351B2, A.N. Shchegolikhin, O.L. Lazareva, V.P. Mel'nikov, V.Y. Ozeretski, L.D. Small. Raman-active taggants and their recognition (Quantag Systems, Inc., 2003)
  33. US7019828B2, X. Su, L. Sun, T. Koo, S. Chan. Chemical enhancement in surface enhanced raman scattering using lithium salts, Intel Corporation (Google Patents, 2004)
  34. US7400395B2, S. Chan, A.A. Berlin, S. Kwon, N. Sundararajan, Y. Yamakawa. Metal coated nanocrystalline silicon as an active surface enhanced raman spectroscopy (SERS) substrate (Intel Corporation, Google Patents, 2015)
  35. US7564548B2, D.C. Flanders, P. Kotidis, X. Wang. Low pixel count tunable laser raman spectroscopy system and method (Excelitas Technologies Corp., Google Patents, 2008)
  36. US7599056B2, T.T. Koo, M. Yamakawa. Method, structure, and apparatus for Raman spectroscopy (Intel Corporation, Google Patents, 2006)
  37. US20100060893A1, S.M. Norton, E.R. Holland, I.D. Walton, R. Cromer, R.S. Golightly. Assay particle concentration and imaging apparatus and method (Google Patents, 2010)
  38. US7771661B2, S. Chan, S. Kwon, N. Sundararajan. Methods for uniform metal impregnation into a nanoporous material (Intel Corporation, Google Patents, 2007)
  39. G. McNay, D. Eustace, W.E. Smith, K. Faulds, D. Graham. J. Appl. Spectr., 65, 825 (2011). DOI: 10.1366/11-06365
  40. US8828729B1, M.J. Natan, M.E. Piotti. Methods and apparatus for the detection of taggants by surface enhanced raman scattering (Google Patents, 2014)
  41. P.E. Lauer, B.H. Watson III, A.K. Rai, Z. Qian, D.E. Wolfe. J. Opt. Mater., 119, 111299 (2021). DOI: 10.1016/j.optmat.2021.111299
  42. P. Przybylowicz. Black and Smokeless Powders, Technologies for Finding Bombs and the Bomb Makers (National Academy Press, Washington DC, 1998)
  43. US5811152A, M. Cleary. Method of identifying a surface (Google Patents, 1998)
  44. S.H. Wise, J.R. Almirall. Appl. Opt., 47, G15 (2008). DOI: 10.1364/AO.47.000G15
  45. WO2010039152A1, T.G. Wilkinson, E. Dorland. Marking fuel for authentification (Google Patents, 2010)
  46. AU621853B2, D.W. Britton, M.J. Wraith. Detection of chemicals by immunoassay (Google Patents, 1999)
  47. M. Zhou, S. Chang, C.P. Grover. J. Opt. Express, 12, 2925 (2004). DOI: 10.1364/OPEX.12.002925
  48. D. Paunescu, W.J. Stark, R.N. Grass. J. Powder Technol., 291, 344 (2016). DOI: 10.1016/j.powtec.2015.12.035
  49. R. Hardman. J. Environ. Health Perspect., 114, 165 (2006). DOI: 10.1289/ehp.8284
  50. H. Li, W.Y. Shih, S.-H. Shih. J. Nanotechnology, 18, 205604 (2007). DOI: 10.1088/0957-4484/18/20/205604
  51. R. Li, Y. Zhang, J. Tan, J. Wan, J. Guo, C. Wang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 9384 (2016). DOI: 10.1021/acsami.6b02359
  52. K.D. Osberg, M. Rycenga, G.R. Bourret, K.A. Brown, C.A. Mirkin. J. Adv. Mater., 24, 6065 (2012). DOI: 10.1002/adma.201202845
  53. WO2006086008A2, M. Natan, S. Norton, R. Freeman, S. Penn, I. Walton. Nanoparticles as covert taggants in currency, bank notes, and related documents (Google Patents, 2007)
  54. B. Duong, H. Liu, L. Ma, M. Su. J. Sci. Rep., 4, 5170 (2014). DOI: 10.1038/srep05170
  55. D.C. Hyun, N.S. Levinson, U. Jeong, Y. Xia. Angew. Chem. Int. Ed. Eng., 53, 3780 (2014). DOI: 10.1002/anie.201305201
  56. J. Gooch, C. Koh, B. Daniel, V. Abbate, N. Frascione. J. Talanta, 144, 1065 (2015). DOI: 10.1016/j.talanta.2015.07.014
  57. J. Reichstein, F. Miller, S. Wintzheimer, K. Mandel. J. Adv. Funct. Mat., 31, 2104189 (2021). DOI: 10.1002/adfm.202104189
  58. S.S. Nadar, R.K. Kelker, P.V. Pise, N.P. Patil, S.P. Patil, N.S. Chaubal-Durve, V.P. Bhange, M.S. Tiwari, P.D. Patil. J. Talanta, 230, 122297 (2021). DOI: 10.1016/j.talanta.2021.12229
  59. S. Mussig, J. Reichstein, J. Prieschl, S. Wintzheimer, K. Mandel. J. Small, 17, 2101588 (2021). DOI: 10.1002/smll.202101588
  60. L. Hood, D. Galas. J. Nature, 421, 444 (2003). DOI: 10.1038/nature01410
  61. AU2010240879B2, J. Brown, B. Reichert. Compositions for use in security marking (Google Patents, 2012)
  62. CA2480069C, R. Sleat, G. Van Lint. A marking apparatus for nucleic acid marking of items (Google Patents, 2012)
  63. US9266370B2, L. Jung, J.A. Hayward, M.B. Liang, A. Berrada. DNA marking of previously undistinguished items for traceability (Google Patents, 2014)
  64. J.A. Hayward, J. Meraglia. J. Proc. ISTFA, 4, 238 (2011). DOI: 10.31399/asm.cp.istfa2011p0238
  65. J.P.L. Cox. J. Trends Biotechnol., 19, 247 (2001). DOI: 10.1016/S0167-7799(01)01671-7
  66. D. Paunescu, M. Puddu, J.O.B. Soellner, P.R. Stoessel, R.N.J. Nat. Protocols, 8, 2440 (2013). DOI: 10.1038/nprot.2013.154
  67. T. Lindahl. J. Nature, 362, 709 (1993). DOI: 10.1038/362709a0
  68. A. Glover, N. Aziz, J. Pillmoor, D.W.J. McCallien, V.B. Croud. J. Fuel, 90, 2142 (2011). DOI: 10.1016/j.fuel.2011.02.008
  69. M. Puddu, D. Paunescu, W.J. Stark, R.N. Grass. J. ACS Nano, 8, 2677 (2014). DOI: 10.1021/nn4063853
  70. US20070048761A1, P. Reep, M.H. Liang, J.J. Sheu. System and method for authenticating multiple components associated with a particular product (Google Patents, 2006)
  71. G. Dollinger. In: The Polymerase Chain Reaction, ed. by K. Mullis, F. Ferre, R. Gibbs (Springer, Boston, 1994), p. 265. DOI: 10.1007/978-1-4612-0257-8_23
  72. US4359353A, P.H. Kydd. Polypeptides as chemical tagging materials (Google Patents, 1982)
  73. D. Rawtani, C.M. Hussain. Technology in Forensic Science: Sampling, Analysis, Data and Regulation (WILEY-VCH GmbH, Boschstr. 2020), DOI: 10.1002/9783527827688
  74. J. Orzel, M. Daszykowski. J. Trac-trends in Anal. Chem., 87, 98 (2017). DOI: 10.1016/j.trac.2016.11.010
  75. EP0629989A1, C.D. Loving. Composite microdot and method of forming the same (Google Patents, 1994)
  76. WO2011038456A1, G.F. Swiegers, B.W. Bootle, G.M. George. Method and system for identifying items (Google Patents, 2012)
  77. CA1064244A, P.K. Lee. Method of tagging with color-coded microparticles (Google Patents, 1977)
  78. US6612494B1, C. Outwater. Product authentication system (Google Patents, 2002)
  79. US20050264001A1, W.J. Kerns, B. Brogger. Identification particles and system and method for retrospective identification using spectral codes (Google Patents, 2006)
  80. CA2860235A1, N. Lawandy, A. Smuk, L. Olson, C. Zepp. Multi wavelength excitation/emission authentication and detection scheme (Google Patents, 2013)
  81. WO2010039152A1, T.G. Wilkinson, E. Dorland. Marking fuel for authentification (Google Patents, 2010)
  82. US8590800B2, T. Baque. Method of authenticating and/or identifying an article (Google Patents, 2013 )
  83. EP1945374A1, G.M. George. Article marking system (Google Patents, 2009)
  84. US6030657A, C.L. Butland, B. Baggot. Labeling technique for countering product diversion and product counterfeiting (Google Patents, 2000)
  85. T. Tomic, N.U. Nasipak. Fuels Lubr., 54 (2), 101 (2015)
  86. J. Orzel, M. Daszykowski, I. Grabowski, G. Zaleszczyk, M. Sznajder, B. Walczak. J. Talanta., 101, 78 (2012). DOI: dx.doi.org/10.1016/j.talanta.2012.08.031
  87. T. Linsinger, G. Koomen, H. Emteborg, G. Roebben, G. Kramer, A. Lamberty. Energy Fuels, 18, 1851 (2004). DOI: dx.doi.org/10.1021/ef049820d
  88. V.J. Barwick, S.L.R. Ellison, M.J.Q. Rafferty, R.S. In: Validation in Chemical Measurement, ed. by P.D. Bievre, P.D.H. Gunzler (Springer, Heidelberg. 2000)
  89. A. Verhagen, A. Kelarakis. Nanomaterials, 10, 1535 (2020). DOI: 10.3390/nano10081535

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme