Modelele papilare de pe degetele umane rămân practic neschimbate în structura lor topologică de la naștere, deținând caracteristici diferite de la o persoană la alta, iar modelele papilare de pe fiecare deget al aceleiași persoane sunt, de asemenea, diferite. Modelul de papilă de pe degete este ridicat și distribuit cu mulți pori de transpirație. Corpul uman secretă continuu substanțe pe bază de apă, cum ar fi transpirația și substanțele uleioase, cum ar fi uleiul. Aceste substanțe se vor transfera și se vor depune pe obiect atunci când vor intra în contact, formând impresii asupra obiectului. Tocmai datorită caracteristicilor unice ale imprimeurilor de mână, cum ar fi specificitatea lor individuală, stabilitatea pe tot parcursul vieții și natura reflectantă a semnelor de atingere, amprentele digitale au devenit un simbol recunoscut al investigației penale și recunoașterea identității personale de la prima utilizare a amprentelor pentru identificarea personală la sfârșitul secolului XIX.
La locul crimei, cu excepția amprentelor tridimensionale și colorate plane, rata de apariție a amprentelor potențiale este cea mai mare. Amprentele potențiale necesită de obicei procesarea vizuală prin reacții fizice sau chimice. Metodele comune de dezvoltare a amprentelor potențiale includ în principal dezvoltarea optică, dezvoltarea pulberii și dezvoltarea chimică. Printre ele, dezvoltarea pulberii este favorizată de unitățile de bază datorită funcționării simple și a costurilor reduse. Cu toate acestea, limitările afișajului tradițional de amprente bazate pe pulbere nu mai răspund nevoilor tehnicienilor criminali, cum ar fi culorile și materialele complexe și diverse ale obiectului de la locul crimei și contrastul slab dintre amprenta și culoarea de fundal; Mărimea, forma, vâscozitatea, raportul de compoziție și performanța particulelor de pulbere afectează sensibilitatea aspectului de pulbere; Selectivitatea pulberilor tradiționale este slabă, în special adsorbția îmbunătățită a obiectelor umede pe pulbere, ceea ce reduce considerabil selectivitatea de dezvoltare a pulberilor tradiționale. În ultimii ani, personalul științei și tehnologiei criminale au cercetat continuu materiale noi și metode de sinteză, printre carePământ rarMaterialele luminescente au atras atenția personalului științei criminale și tehnologiei datorită proprietăților lor luminiscente unice, contrastului ridicat, sensibilitate ridicată, selectivității ridicate și toxicității scăzute în aplicarea afișajului amprentei. Orbitalele 4F umplute treptat ale elementelor de pământ rare le înzestrează cu niveluri de energie foarte bogate, iar orbitalele de electroni 5S și 5p cu elemente de pământ rare sunt complet umplute. Electronii cu strat 4F sunt protejați, oferind electronilor cu strat 4F un mod unic de mișcare. Prin urmare, elementele rare ale Pământului prezintă o fotostabilitate excelentă și o stabilitate chimică fără fotoblocare, depășind limitările coloranților organici folosiți frecvent. În plus,Pământ rarElementele au, de asemenea, proprietăți electrice și magnetice superioare în comparație cu alte elemente. Proprietățile optice unice alePământ rarIonii, cum ar fi durata de viață a fluorescenței lungi, multe benzi înguste de absorbție și emisii și lacune mari de absorbție a energiei și emisii, au atras atenția pe scară largă în cercetarea aferentă a afișării amprentelor.
Printre numeroasePământ rarelemente,europiueste cel mai des utilizat material luminescent. Demarcay, descoperitoruleuropiuÎn 1900, a descris prima dată liniile ascuțite în spectrul de absorbție al EU3+în soluție. În 1909, Urban a descris catodoluminiscențaGD2O3: EU3+. În 1920, Prandtl a publicat pentru prima dată spectrele de absorbție ale EU3+, confirmând observațiile lui De Mare. Spectrul de absorbție al EU3+este prezentat în figura 1. EU3+este de obicei localizat pe orbitalul C2 pentru a facilita tranziția electronilor de la niveluri 5D0 la 7F2, eliberând astfel fluorescență roșie. EU3+poate obține o tranziție de la electroni de stare la sol la cel mai mic nivel de energie excitat de stare în intervalul lungimii de undă a luminii vizibile. Sub excitația luminii ultraviolete, EU3+prezintă fotoluminiscență roșie puternică. Acest tip de fotoluminescență nu se aplică numai ionilor EU3+dopați în substraturi de cristal sau ochelari, ci și complexelor sintetizate cueuropiuși liganzi organici. Acești liganzi pot servi ca antene pentru a absorbi luminiscența excitației și transfer energia de excitație la niveluri de energie mai mari ale ionilor EU3+. Cea mai importantă aplicație aeuropiueste pulberea fluorescentă roșieY2O3: EU3+(yox) este o componentă importantă a lămpilor fluorescente. Excitația de lumină roșie a EU3+poate fi obținută nu numai prin lumină ultravioletă, ci și prin fascicul de electroni (catodoluminescență), radiații cu raze X γ α sau β particule, electroluminescență, frecare sau metode mecanice și metode de chemiluminescență. Datorită proprietăților sale luminescente bogate, este o sondă biologică utilizată pe scară largă în domeniile științelor biomedicale sau biologice. În ultimii ani, a stârnit, de asemenea, interesul cercetării pentru știința criminală și personalul tehnologic în domeniul științei criminalistice, oferind o alegere bună pentru a trece prin limitările metodei tradiționale de pulbere pentru afișarea amprentelor și are o semnificație semnificativă în îmbunătățirea contrastului, sensibilității și selectivității afișării amprentelor.
Figura 1 Spectrogramă de absorbție EU3+
1, principiul luminescențeiEuropium rar de pământcomplexe
Starea de la sol și configurațiile electronice de stare excitată deeuropiuIonii sunt ambii tip 4FN. Datorită efectului excelent de ecranare a orbitalelor S și D în juruleuropiuioni pe orbitalele 4f, tranzițiile FF aleeuropiuIonii prezintă benzi liniare ascuțite și durate de viață relativ lungi de fluorescență. Cu toate acestea, datorită eficienței scăzute a fotoluminescenței ionilor europiu în regiunile ultraviolete și vizibile, liganzii organici sunt folosiți pentru a forma complexe cueuropiuioni pentru a îmbunătăți coeficientul de absorbție al regiunilor ultraviolete și vizibile. Fluorescența emisă deeuropiuComplexele nu numai că au avantajele unice ale intensității fluorescenței ridicate și a purității fluorescenței ridicate, dar pot fi îmbunătățite și prin utilizarea eficienței ridicate de absorbție a compușilor organici în regiunile ultraviolete și vizibile. Energia de excitație necesară pentrueuropiuFotoluminescența ionică este ridicată deficiența de eficiență a fluorescenței scăzute. Există două principii principale de luminiscență aleEuropium rar de pământComplexe: unul este fotoluminescența, care necesită liganduleuropiucomplexe; Un alt aspect este că efectul antenei poate îmbunătăți sensibilitateaeuropiuLuminescență ionică.
După ce a fost încântat de ultraviolete externe sau de lumină vizibilă, ligandul organic dinPământ rarTranziții complexe de la statul de sol S0 la Singlet State S1 excitat. Electronii de stare excitați sunt instabili și se întorc la starea solului S0 prin radiații, eliberând energie pentru ca ligandul să emită fluorescență sau să sară intermitent la starea sa triplă excitată T1 sau T2 prin mijloace non -radiative; Statele triplice excitate eliberează energie prin radiații pentru a produce fosforescență ligand sau transfer de energie înmetal europiumioni prin transfer de energie intramoleculară non -radiativă; După ce a fost încântat, europiu ioni trece de la statul solului la statul excitat șieuropiuioni în tranziția de stare excitată la nivelul scăzut de energie, revenind în cele din urmă la starea de sol, eliberând energie și generând fluorescență. Prin urmare, prin introducerea liganzilor organici adecvați cu care să interacționezePământ rarioni și sensibilizați ionii metalici centrali prin transferul de energie non -radiativă în molecule, efectul de fluorescență al ionilor de pământ rari poate fi mult crescut și cerința pentru energia de excitație externă poate fi redusă. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efect de antenă al liganzilor. Diagrama nivelului de energie a transferului de energie în complexele EU3+este prezentată în figura 2.
În procesul de transfer de energie de la starea excitată de triplet la EU3+, nivelul de energie al stării excitate cu triplet ligand este necesar să fie mai mare sau în concordanță cu nivelul de energie al stării excitate EU3+. Dar, atunci când nivelul de energie triplă a ligandului este mult mai mare decât cea mai mică energie de stare excitată de EU3+, eficiența transferului de energie va fi, de asemenea, redusă foarte mult. Când diferența dintre starea triplă a ligandului și cea mai mică stare excitată a EU3+este mică, intensitatea fluorescenței va slăbi din cauza influenței ratei de dezactivare termică a stării triplete a ligandului. Complexele β-diketone au avantajele unui coeficient de absorbție UV puternic, capacitate puternică de coordonare, transfer de energie eficient cuPământ rars, și poate exista atât în forme solide, cât și în lichide, făcându -le unul dintre cei mai utilizați liganzi înPământ rarcomplexe.
Figura 2 Diagrama nivelului de energie a transferului de energie în complexul EU3+
2. Metoda de sinteză aEuropium rar de pământComplexe
2.1 Metoda de sinteză în stare solidă la temperatură ridicată
Metoda în stare solidă la temperatură ridicată este o metodă utilizată frecvent pentru pregătireaPământ rarMateriale luminescente și este utilizat și pe scară largă în producția industrială. Metoda de sinteză în stare solidă la temperatură ridicată este reacția interfețelor de materie solidă în condiții de temperatură ridicată (800-1500 ℃) pentru a genera noi compuși prin difuzarea sau transportul atomilor sau ioni solizi. Metoda în fază solidă la temperatură ridicată este utilizată pentru preparareaPământ rarcomplexe. În primul rând, reactanții sunt amestecați într -o anumită proporție și se adaugă o cantitate adecvată de flux la un mortar pentru o șlefuire completă pentru a asigura amestecarea uniformă. După aceea, reactanții la sol sunt plasați într-un cuptor cu temperaturi ridicate pentru calcinare. În timpul procesului de calcinare, oxidarea, reducerea sau gazele inerte pot fi completate în funcție de nevoile procesului experimental. După calcinarea la temperatură ridicată, se formează o matrice cu o structură de cristal specifică, iar la ea se adaugă ioni de pământ rar activatori pentru a forma un centru luminescent. Complexul calcinat trebuie să fie supus răcirii, clătirii, uscării, re -măcinarea, calcinarea și screeningul la temperatura camerei pentru a obține produsul. În general, sunt necesare mai multe procese de măcinare și calcinare. Măcinarea multiplă poate accelera viteza de reacție și poate face reacția mai completă. Acest lucru se datorează faptului că procesul de măcinare crește zona de contact a reactanților, îmbunătățind foarte mult difuzarea și viteza de transport a ionilor și moleculelor în reactanți, îmbunătățind astfel eficiența reacției. Cu toate acestea, diferiți timpi de calcinare și temperaturi vor avea un impact asupra structurii matricei de cristal formate.
Metoda în stare solidă la temperatură ridicată are avantajele funcționării simple a procesului, a costurilor reduse și a consumului de timp scurt, ceea ce o face o tehnologie de pregătire matură. Cu toate acestea, principalele dezavantaje ale metodei în stare solidă la temperatură ridicată sunt: în primul rând, temperatura de reacție necesară este prea mare, ceea ce necesită echipamente și instrumente ridicate, consumă energie ridicată și este dificil de controlat morfologia cristalului. Morfologia produsului este inegală și chiar determină deteriorarea stării de cristal, afectând performanța luminescenței. În al doilea rând, măcinarea insuficientă face dificilă amestecarea reactanților, iar particulele de cristal sunt relativ mari. Datorită măcinării manuale sau mecanice, impuritățile sunt inevitabil amestecate pentru a afecta luminiscența, ceea ce duce la o puritate scăzută a produsului. A treia problemă este aplicația de acoperire neuniformă și densitatea slabă în timpul procesului de cerere. Lai și colab. Sintetizat o serie de pulberi fluorescente policromatice SR5 (PO4) 3Cl, dopate cu EU3+și TB3+folosind metoda tradițională în stare solidă la temperatură ridicată. În cadrul excitației aproape-ultraviolete, pulberea fluorescentă poate regla culoarea luminescenței fosforului de la regiunea albastră la regiunea verde în funcție de concentrația de dopaj, îmbunătățind defectele indicelui de redare a culorilor scăzute și temperatura ridicată a culorii înrudite în diode albe care emitizează. Consumul ridicat de energie este principala problemă în sinteza pulberilor fluorescente pe bază de borofosfat prin metoda în stare solidă la temperatură ridicată. În prezent, din ce în ce mai mulți savanți se angajează să dezvolte și să caute matrice adecvate pentru a rezolva problema de consum ridicat de energie a metodei în stare solidă la temperatură ridicată. În 2015, Hasegawa și colab. a finalizat prepararea în stare solidă la temperatură scăzută a fazei LI2NABP2O8 (LNBP) folosind pentru prima dată grupul spațial P1 al sistemului triclinic. În 2020, Zhu și colab. a raportat o rută de sinteză în stare solidă la temperaturi scăzute pentru un fosfor LI2NABP2O8: EU3+(LNBP: EU), explorând un consum de energie scăzut și o cale de sinteză low-cost pentru fosfori anorganici.
2.2 Metoda de precipitații CO
Metoda de precipitații CO este, de asemenea, o metodă de sinteză „chimică moale” utilizată în mod obișnuit pentru prepararea materialelor luminiscente ale pământului rar anorganic. Metoda de precipitații CO implică adăugarea unui precipitant la reactant, care reacționează cu cationii din fiecare reactant pentru a forma un precipitat sau hidrolizează reactantul în anumite condiții pentru a forma oxizi, hidroxizi, săruri insolubile, etc. Avantajele metodei de precipitații CO sunt funcționarea simplă, consumul de timp scurt, consumul redus de energie și puritatea ridicată a produsului. Avantajul său cel mai proeminent este că dimensiunea sa mică a particulelor poate genera direct nanocristale. Dezavantajele metodei de precipitații CO sunt: în primul rând, fenomenul de agregare a produsului obținut este sever, care afectează performanța luminescentă a materialului fluorescent; În al doilea rând, forma produsului este neclară și dificil de controlat; În al treilea rând, există anumite cerințe pentru selectarea materiilor prime, iar condițiile de precipitații dintre fiecare reactant ar trebui să fie cât mai similare sau identice, ceea ce nu este potrivit pentru aplicarea mai multor componente ale sistemului. K. Petcharoen și colab. Nanoparticule de magnetită sintetică sintetizată folosind hidroxid de amoniu ca metodă de precipitații CO Precipitante și chimice. Acidul acetic și acidul oleic au fost introduse ca agenți de acoperire în etapa inițială de cristalizare, iar dimensiunea nanoparticulelor de magnetită a fost controlată în intervalul 1-40nm prin schimbarea temperaturii. Nanoparticulele de magnetită bine dispersate în soluție apoasă au fost obținute prin modificarea suprafeței, îmbunătățind fenomenul de aglomerare a particulelor din metoda de precipitații CO. Kee și colab. a comparat efectele metodei hidrotermale și a metodei de precipitații CO asupra formei, structurii și dimensiunii particulelor EU-CSH. Ei au subliniat că metoda hidrotermică generează nanoparticule, în timp ce metoda de precipitații CO generează particule prismatice submicron. În comparație cu metoda de precipitații CO, metoda hidrotermică prezintă o cristalinitate mai mare și o intensitate mai bună a fotoluminescenței în prepararea pulberii UE-CSH. JK Han și colab. a dezvoltat o nouă metodă de precipitații CO folosind un solvent non-apos N, N-dimetilformamidă (DMF) pentru a prepara (BA1-XSRX) 2SIO4: fosfori EU2 cu distribuție de dimensiuni înguste și eficiență cuantică ridicată în apropierea particulelor sferice nano sau submicron. DMF poate reduce reacțiile de polimerizare și poate încetini rata de reacție în timpul procesului de precipitații, contribuind la prevenirea agregării particulelor.
2.3 Metoda de sinteză termică hidrotermă/solvent
Metoda hidrotermică a început la mijlocul secolului al XIX-lea, când geologii au simulat mineralizarea naturală. La începutul secolului XX, teoria s -a maturizat treptat și este în prezent una dintre cele mai promițătoare metode de chimie a soluției. Hydrothermal method is a process in which water vapor or aqueous solution is used as the medium (to transport ions and molecular groups and transfer pressure) to reach a subcritical or supercritical state in a high-temperature and high-pressure closed environment (the former has a temperature of 100-240 ℃, while the latter has a temperature of up to 1000 ℃), accelerate the hydrolysis reaction rate of raw materials, and under strong convection, ions and Grupurile moleculare difuzează la temperaturi scăzute pentru recristalizare. Temperatura, valoarea pH -ului, timpul de reacție, concentrația și tipul de precursor în timpul procesului de hidroliză afectează rata de reacție, aspectul cristalului, forma, structura și rata de creștere până la diferite grade. O creștere a temperaturii nu numai că accelerează dizolvarea materiilor prime, dar crește și coliziunea eficientă a moleculelor pentru a promova formarea cristalului. Diferitele rate de creștere ale fiecărui plan de cristal în cristale de pH sunt principii factori care afectează faza, mărimea și morfologia cristalului. Durata timpului de reacție afectează și creșterea cristalului, iar cu cât este mai lung, cu atât este mai favorabil pentru creșterea cristalului.
Avantajele metodei hidrotermale se manifestă în principal în: în primul rând, puritatea cristalului ridicat, fără poluare cu impuritate, distribuția mărimii particulelor înguste, randament ridicat și morfologie diversă a produsului; Al doilea este că procesul de funcționare este simplu, costul este scăzut, iar consumul de energie este scăzut. Majoritatea reacțiilor sunt efectuate în medii de temperatură medie până la joasă, iar condițiile de reacție sunt ușor de controlat. Gama de aplicații este largă și poate satisface cerințele de pregătire a diferitelor forme de materiale; În al treilea rând, presiunea poluării mediului este scăzută și este relativ prietenoasă pentru sănătatea operatorilor. Principalele sale dezavantaje sunt că precursorul reacției este ușor afectat de pH -ul mediului, temperatura și timpul, iar produsul are un conținut scăzut de oxigen.
Metoda solvotermică folosește solvenți organici ca mediu de reacție, extinzând în continuare aplicabilitatea metodelor hidrotermale. Datorită diferențelor semnificative de proprietăți fizice și chimice între solvenții organici și apă, mecanismul de reacție este mai complex, iar aspectul, structura și dimensiunea produsului sunt mai diverse. Nallappan și colab. Cristale Moox sintetizate cu morfologii diferite de la foaie la nanorod prin controlul timpului de reacție al metodei hidrotermale folosind sulfat de dialchil de sodiu ca agent de direcție a cristalului. Dianwen Hu și colab. Materiale compozite sintetizate bazate pe cobalt polioxymolybden (Copma) și UIO-67 sau care conțin grupări bipiridil (UIO-BPY) folosind metoda solvotermică prin optimizarea condițiilor de sinteză.
2.4 Metoda Sol Gel
Metoda Sol Gel este o metodă chimică tradițională pentru prepararea materialelor funcționale anorganice, care este utilizată pe scară largă la prepararea nanomaterialelor metalice. În 1846, Elbelmenii au folosit pentru prima dată această metodă pentru a pregăti SiO2, dar utilizarea acesteia nu a fost încă matură. Metoda de preparare este în principal de a adăuga activator de ioni de pământ rar în soluția inițială de reacție pentru a face volatizarea solventului pentru a face gel, iar gelul preparat primește produsul țintă după tratamentul temperaturii. Fosforul produs de metoda Sol Gel are o morfologie bună și caracteristici structurale, iar produsul are dimensiunea uniformă mică a particulelor, dar luminozitatea sa trebuie îmbunătățită. Procesul de preparare a metodei Sol-Gel este simplu și ușor de funcționat, temperatura de reacție este scăzută, iar performanța de siguranță este ridicată, dar timpul este lung, iar cantitatea fiecărui tratament este limitată. Gaponenko și colab. Prepararea structurii multistraturi amorfe BATIO3/SiO2 prin centrifugare și tratament termic Sol-gel cu o bună transmisivitate și un indice de refracție și a subliniat că indicele de refracție al filmului BATIO3 va crește odată cu creșterea concentrației de sol. În 2007, grupul de cercetare Liu l Lu L a capturat cu succes complexul de ion/sensibilizare metale/sensibilizator extrem de fluorescent și ușor, în nanocompozite pe bază de silice și gel uscat dopat folosind metoda Sol Gel. În mai multe combinații de derivați diferiți de sensibilizatori rari de pământ și șabloane nanoporoase de silice, utilizarea de 1,10-fenantrolină (OP) sensibilizator în șablonul tetraethoxisilan (TEOS) oferă cel mai bun gel uscat dopat cu fluorescență pentru a testa proprietățile spectrale ale EU3+.
2.5 Metoda sintezei cu microunde
Metoda de sinteză a microundelor este o nouă metodă de sinteză chimică verde și fără poluare în comparație cu metoda în stare solidă la temperatură ridicată, care este utilizată pe scară largă în sinteza materialelor, în special în domeniul sintezei nanomateriale, care arată un moment de dezvoltare bun. Cuptorul cu microunde este o undă electromagnetică cu o lungime de undă între 1NN și 1m. Metoda cu microunde este procesul în care particulele microscopice din interiorul materialului de pornire suferă polarizare sub influența rezistenței câmpului electromagnetic extern. Pe măsură ce direcția câmpului electric cu microunde se schimbă, direcția de mișcare și aranjare a dipolilor se schimbă continuu. Răspunsul la histereză al dipolilor, precum și conversia propriei energii termice, fără a fi nevoie de coliziune, frecare și pierderi dielectrice între atomi și molecule, obține efectul de încălzire. Datorită faptului că încălzirea cu microunde poate încălzi uniform întregul sistem de reacție și poate efectua rapid energia, promovând astfel progresul reacțiilor organice, în comparație cu metodele tradiționale de preparare, metoda de sinteză a microundelor are avantajele vitezei de reacție rapidă, siguranța verde, dimensiunea mică și uniformă a particulelor materiale și puritatea fazelor ridicate. Cu toate acestea, majoritatea rapoartelor folosesc în prezent absorbante cu microunde, cum ar fi pulberea de carbon, Fe3O4 și MNO2 pentru a oferi indirect căldură pentru reacție. Substanțele care sunt ușor absorbite de microunde și pot activa reactanții înșiși au nevoie de o explorare suplimentară. Liu și colab. a combinat metoda de precipitații CO cu metoda cu microunde pentru a sintetiza spinel -ul pur limn2o4 cu morfologie poroasă și proprietăți bune.
2.6 Metoda de ardere
Metoda de ardere se bazează pe metode tradiționale de încălzire, care folosesc combustie de materie organică pentru a genera produsul țintă după ce soluția este evaporată la uscăciune. Gazul generat de arderea materiei organice poate încetini eficient apariția aglomerării. În comparație cu metoda de încălzire în stare solidă, reduce consumul de energie și este potrivit pentru produsele cu cerințe de temperatură de reacție scăzută. Cu toate acestea, procesul de reacție necesită adăugarea de compuși organici, ceea ce crește costul. Această metodă are o capacitate mică de procesare și nu este potrivită pentru producția industrială. Produsul produs prin metoda de combustie are o dimensiune mică și uniformă a particulelor, dar datorită procesului de reacție scurtă, pot exista cristale incomplete, ceea ce afectează performanța de luminiscență a cristalelor. Anning și colab. a utilizat LA2O3, B2O3 și Mg ca materiale de pornire și sinteză de combustie asistată de sare pentru a produce pulbere lab6 în loturi într -o perioadă scurtă de timp.
3. AplicareaEuropium rar de pământComplexe în dezvoltarea amprentelor digitale
Metoda de afișare a pulberii este una dintre cele mai clasice și tradiționale metode de afișare a amprentelor. În prezent, pulberile care afișează amprente pot fi împărțite în trei categorii: pulberi tradiționale, cum ar fi pulberi magnetice compuse din pulbere fină de fier și pulbere de carbon; Pulberi metalice, cum ar fi pulberea de aur,pulbere de argint, și alte pulberi metalice cu o structură de rețea; Pulbere fluorescentă. Cu toate acestea, pulberile tradiționale au adesea dificultăți mari în afișarea amprentelor sau a amprentelor vechi pe obiecte de fundal complexe și au un anumit efect toxic asupra sănătății utilizatorilor. În ultimii ani, personalul științei și tehnologiei criminale a favorizat din ce în ce mai mult aplicarea materialelor fluorescente Nano pentru afișarea amprentelor. Datorită proprietăților luminiscente unice ale EU3+și a aplicării pe scară largă aPământ rarsubstanțe,Europium rar de pământComplexele nu au devenit doar un punct de cercetare în domeniul științei criminalistice, dar oferă și idei de cercetare mai largi pentru afișarea amprentelor. Cu toate acestea, EU3+în lichide sau solide are performanțe slabe de absorbție a luminii și trebuie combinată cu liganzi pentru a sensibiliza și emite lumină, permițând EU3+să prezinte proprietăți de fluorescență mai puternice și mai persistente. În prezent, liganzii folosiți frecvent includ în principal β-diketone, acizi carboxilici și săruri carboxilat, polimeri organici, macrocicluri supramoleculare, etc.Europium rar de pământComplexe, s -a constatat că în medii umede, vibrația moleculelor de coordonare H2O îneuropiuComplexele pot provoca stingerea luminiscenței. Prin urmare, pentru a obține o selectivitate mai bună și un contrast puternic în afișarea amprentelor, trebuie depuse eforturi pentru a studia cum să îmbunătățească stabilitatea termică și mecanică aeuropiucomplexe.
În 2007, grupul de cercetare al lui Liu L a fost pionierul introduceriieuropiuComplexe în câmpul afișajului amprentei pentru prima dată acasă și în străinătate. Complexele de ion/sensibilizator metalic/sensibilizator extrem de fluorescente și ușoare, capturate de metoda Sol Gel Sol, pot fi utilizate pentru detectarea potențială a amprentelor pe diverse materiale legate de criminalistică, inclusiv folie de aur, sticlă, plastic, hârtie colorată și frunze verzi. Cercetarea exploratorie a introdus procesul de preparare, spectrele UV/VIS, caracteristicile fluorescenței și rezultatele etichetării amprentelor acestor noi nanocompozite EU3+/OP/TEOS.
În 2014, Seung Jin Ryu și colab. a format mai întâi un complex EU3+([EUCL2 (fen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) de hexahidratclorură de europiu(EUCL3 · 6H2O) și 1-10 fenantrolină (fen). Prin reacția de schimb de ioni între ioni de sodiu interniși șieuropiuS-au obținut ioni complexi, compuși hibride nano intercalați (EU (fen) 3+- piatră de săpun de litiu sintetizată și Eu (fen) 2) 3+- Montmorillonit natural). Sub excitația unei lămpi UV la o lungime de undă de 312 nm, cele două complexe nu numai că mențin fenomene caracteristice ale fotoluminescenței, dar au și o stabilitate termică, chimică și mecanică mai ridicate în comparație cu complexele EU3+pure. Cu toate acestea, datorită absenței impurității stinse, cum ar fi fierul în corpul principal de soapsstone de litiu, care este mai bun de soapstone, care se îmbunătățește cu o piatră de soap, care se îmbunătățește mai bine, iar fen. Intensitate decât [EU (Phen) 2] 3+- Montmorillonit, iar amprenta prezintă linii mai clare și un contrast mai puternic cu fundalul. În 2016, V Sharma și colab. Aluminat de stronțiu sintetizat (SRAL2O4: EU2+, DY3+) Nano Fluorescent pulbere folosind metoda de combustie. Pulberea este potrivită pentru afișarea unor amprente proaspete și vechi pe obiecte permeabile și nerermeabile, cum ar fi hârtie colorată obișnuită, hârtie de ambalare, folie de aluminiu și discuri optice. Nu numai că prezintă o sensibilitate și selectivitate ridicată, dar are și caracteristici de după o durată puternică și de lungă durată. În 2018, Wang și colab. Nanoparticule CAS preparate (ESM-CAS-NP) dopate cueuropiu, Samarium, și mangan cu un diametru mediu de 30 nm. Nanoparticulele au fost încapsulate cu liganzi amfifili, permițându -le să fie dispersate uniform în apă, fără a -și pierde eficiența fluorescenței; Modificarea CO a suprafeței ESM-CAS-NP cu 1-dodeciltiol și 11-mercaptoundecanoic acid (arg-DT)/ mUA@ESM-CAS NPS a rezolvat cu succes problema stingerii fluorescenței în agregarea apei și a particulelor cauzate de hidroliza particulelor în pulberea fluorescentă nano. This fluorescent powder not only exhibits potential fingerprints on objects such as aluminum foil, plastic, glass, and ceramic tiles with high sensitivity, but also has a wide range of excitation light sources and does not require expensive image extraction equipment to display fingerprints。In the same year, Wang's research group synthesized a series of ternaryeuropiuComplexe [UE (M-MA) 3 (O-Fhen)] folosind acidul Ortho, Meta și P-Metilbenzoic ca primul ligand și orto fenantrolină ca al doilea ligand folosind metoda de precipitare. În conformitate cu iradierea luminii ultraviolete de 245 nm, ar putea fi clar afișate amprente potențiale pe obiecte precum materiale plastice și mărci comerciale. În 2019, Sung Jun Park și colab. Fosfori sintetizați YBO3: LN3+(LN = EU, TB) prin metoda solvotermică, îmbunătățind eficient detectarea potențială a amprentelor și reducând interferența modelului de fundal. În 2020, Prabakaran și colab. a dezvoltat un NA fluorescent [UE (5,50 DMBP) (fen) 3] · CL3/D-dextroză compozit, folosind EUCL3 · 6H20 ca precursor. NA [EU (5,5 '- DMBP) (fen) 3] Cl3 a fost sintetizat folosind fen și 5,5 ′- DMBP printr-o metodă de solvent la cald, iar apoi Na [EU (5,5'- DMBP) (fen) 3] CL3 și D-dextroză au fost utilizate ca precursor pentru a forma NA [EU (5,50 DMBP) (fen) 3] · · · Cl3 prin metode de administrare. Complex 3/D-dextroză. Prin experimente, compozitul poate afișa în mod clar amprente pe obiecte precum capace de sticlă, ochelari și monedă sud -africană sub excitația luminii solare de 365 nm sau a luminii ultraviolete, cu un contrast mai mare și o performanță de fluorescență mai stabilă. În 2021, Dan Zhang și colab. Proiectat și sintetizat cu succes un nou hexanuclear EU3+complex EU6 (PPA) 18CTP-TPY cu șase site-uri de legare, care are o stabilitate termică excelentă a fluorescenței (<50 ℃) și poate fi utilizat pentru afișarea amprentelor digitale. Cu toate acestea, sunt necesare experimente suplimentare pentru a determina speciile sale de oaspeți adecvate. În 2022, L Brini și colab. S-a sintetizat cu succes UE: Y2SN2O7 pulbere fluorescentă prin metoda de precipitare a CO și un tratament suplimentar de măcinare, care poate dezvălui amprente potențiale pe obiecte din lemn și impermeabile. În același an, grupul de cercetare al lui Wang s-a sintetizat NAYF4: YB Utilizarea metodei de sinteză termică solvent, er@yvo4 EU Core-shell sub 25 Excitație ultravioletă și fluorescență verde strălucitor sub o excitație în infraroșu aproape de 980 nm, obținând afișarea în mod dublu a amprentelor potențiale pe oaspete. Afișarea potențială a amprentelor pe obiecte precum plăci ceramice, foi de plastic, aliaje de aluminiu, RMB și hârtie cu antet colorat prezintă o sensibilitate ridicată, selectivitate, contrast și rezistență puternică la interferența de fundal.
4 Perspective
În ultimii ani, cercetarea asupraEuropium rar de pământComplexele au atras multă atenție, datorită proprietăților lor optice și magnetice excelente, cum ar fi intensitatea ridicată a luminescenței, puritatea ridicată a culorii, durata de viață a fluorescenței lungi, absorbția de energie mare și lacunele de emisie și vârfurile înguste de absorbție. Odată cu aprofundarea cercetărilor asupra materialelor de pământ rare, aplicațiile lor în diverse domenii precum iluminatul și afișarea, bioștiința, agricultura, industria informațională militară, electronică, transmiterea informațiilor optice, anti-concurență fluorescentă, detectarea fluorescenței etc. Proprietățile optice aleeuropiuComplexele sunt excelente, iar câmpurile lor de aplicare se extind treptat. Cu toate acestea, lipsa lor de stabilitate termică, proprietăți mecanice și procesabilitate le va limita aplicațiile practice. Din perspectiva actuală a cercetării, cercetarea aplicației proprietăților optice aleeuropiuComplexele în domeniul științei criminalistice ar trebui să se concentreze în principal pe îmbunătățirea proprietăților optice aleeuropiucomplexe și rezolvarea problemelor particulelor fluorescente predispuse la agregare în medii umede, menținând stabilitatea și eficiența luminescențeieuropiucomplexe în soluții apoase. În zilele noastre, progresul societății și al științei și tehnologiei a prezentat cerințe mai mari pentru pregătirea de noi materiale. În timp ce satisface nevoile aplicațiilor, aceasta ar trebui să respecte, de asemenea, caracteristicile designului diversificat și costurilor reduse. Prin urmare, cercetări suplimentare asupraeuropiuComplexele au o importanță deosebită pentru dezvoltarea bogatelor resurse rare de pământ din China și pentru dezvoltarea științei și tehnologiei criminale.
Timpul post: 01-2023 nov