Папиллярные узоры на пальцах рук человека остаются в основном неизменными по своей топологической структуре с рождения, обладая разными характеристиками от человека к человеку, различны и папиллярные узоры на каждом пальце одного и того же человека. Рисунок сосочков на пальцах ребристый, с множеством потовых пор. Человеческое тело постоянно выделяет вещества на водной основе, такие как пот, и маслянистые вещества, такие как масло. Эти вещества будут переноситься и откладываться на объекте при контакте, образуя отпечатки на объекте. Именно из-за уникальных характеристик отпечатков рук, таких как их индивидуальная специфика, пожизненная стабильность и отражающая природа следов прикосновения, отпечатки пальцев стали признанным символом уголовного расследования и распознавания личности с момента первого использования отпечатков пальцев для идентификации личности. в конце 19 века.
На месте преступления, за исключением трехмерных и плоских цветных отпечатков пальцев, частота появления потенциальных отпечатков пальцев самая высокая. Потенциальные отпечатки пальцев обычно требуют визуальной обработки посредством физических или химических реакций. Общие потенциальные методы разработки отпечатков пальцев в основном включают оптическую разработку, разработку порошка и химическую разработку. Среди них разработка порошков пользуется популярностью среди низовых подразделений из-за простоты эксплуатации и низкой стоимости. Однако ограничения традиционного порошкового дисплея отпечатков пальцев больше не отвечают потребностям криминальных специалистов, такие как сложные и разнообразные цвета и материалы объекта на месте преступления, а также плохой контраст между отпечатком пальца и цветом фона; Размер, форма, вязкость, соотношение состава и характеристики частиц порошка влияют на чувствительность внешнего вида порошка; Селективность традиционных порошков низкая, особенно из-за повышенной адсорбции влажных предметов на порошке, что значительно снижает селективность проявления традиционных порошков. В последние годы сотрудники криминальной науки и техники постоянно исследуют новые материалы и методы синтеза, среди которыхредкоземельные элементыЛюминесцентные материалы привлекли внимание специалистов криминальной науки и техники благодаря своим уникальным люминесцентным свойствам, высокой контрастности, высокой чувствительности, высокой селективности и низкой токсичности при применении дисплея отпечатков пальцев. Постепенно заполняющиеся 4f-орбитали редкоземельных элементов наделяют их очень богатыми энергетическими уровнями, а электронные орбитали слоев 5s и 5P редкоземельных элементов полностью заполняются. Электроны слоя 4f экранированы, что придает электронам слоя 4f уникальный режим движения. Таким образом, редкоземельные элементы демонстрируют превосходную фотостабильность и химическую стабильность без фотообесцвечивания, преодолевая ограничения обычно используемых органических красителей. Кроме того,редкоземельные элементыэлементы также обладают превосходными электрическими и магнитными свойствами по сравнению с другими элементами. Уникальные оптические свойстваредкоземельные элементыионы, такие как длительное время жизни флуоресценции, множество узких полос поглощения и излучения, а также большие энергетические интервалы поглощения и излучения, привлекли широкое внимание в соответствующих исследованиях отображения отпечатков пальцев.
Среди многочисленныхредкоземельные элементыэлементы,европийЭто наиболее часто используемый люминесцентный материал. Демаркай, первооткрывательевропийв 1900 г. впервые описал резкие линии в спектре поглощения Eu3+ в растворе. В 1909 году Урбан описал катодолюминесценциюGd2O3: Еу3+. В 1920 году Прандтль впервые опубликовал спектры поглощения Eu3+, подтвердив наблюдения Де Маре. Спектр поглощения Eu3+ показан на рисунке 1. Eu3+ обычно располагается на орбитали C2, чтобы облегчить переход электронов с уровней 5D0 на уровни 7F2, тем самым вызывая красную флуоресценцию. Eu3+ может достичь перехода от электронов основного состояния к самому низкому уровню энергии возбужденного состояния в диапазоне длин волн видимого света. При возбуждении ультрафиолетовым светом Eu3+ проявляет сильную красную фотолюминесценцию. Этот тип фотолюминесценции применим не только к ионам Eu3+, легированным в кристаллические подложки или стекла, но и к комплексам, синтезированным севропийи органические лиганды. Эти лиганды могут служить антеннами для поглощения возбуждающей люминесценции и передачи энергии возбуждения на более высокие энергетические уровни ионов Eu3+. Самое важное применениеевропийэто красный флуоресцентный порошокY2O3: Eu3+(YOX) является важным компонентом люминесцентных ламп. Возбуждение Eu3+ красным светом может быть достигнуто не только ультрафиолетовым светом, но также с помощью электронного луча (катодолюминесценции), рентгеновского γ-излучения α или β частиц, электролюминесценции, фрикционной или механической люминесценции и методов хемилюминесценции. Благодаря своим богатым люминесцентным свойствам он широко используется в качестве биологического зонда в области биомедицинских и биологических наук. В последние годы он также вызвал исследовательский интерес сотрудников криминальной науки и техники в области судебной экспертизы, предоставив хороший выбор, позволяющий преодолеть ограничения традиционного порошкового метода отображения отпечатков пальцев, и имеет важное значение для улучшения контрастности. чувствительность и избирательность отображения отпечатков пальцев.
Рисунок 1. Спектрограмма поглощения Eu3+.
1, принцип люминесценцииредкоземельный европийкомплексы
Электронные конфигурации основного и возбужденного состоянийевропийОба иона относятся к типу 4fn. Благодаря превосходному экранирующему эффекту s- и d-орбиталей вокругевропийионы на 4f-орбиталях, ff-переходыевропийионы демонстрируют резкие линейные полосы и относительно длительное время жизни флуоресценции. Однако из-за низкой эффективности фотолюминесценции ионов европия в ультрафиолетовой и видимой областях света органические лиганды используются для образования комплексов севропийионы для улучшения коэффициента поглощения ультрафиолетовой и видимой областей света. Флуоресценция, излучаемаяевропийКомплексы не только обладают уникальными преимуществами высокой интенсивности флуоресценции и высокой чистоты флуоресценции, но также могут быть улучшены за счет использования высокой эффективности поглощения органических соединений в ультрафиолетовой и видимой областях света. Энергия возбуждения, необходимая дляевропийионная фотолюминесценция высокая. Дефицит низкой эффективности флуоресценции. Существует два основных принципа люминесценции.редкоземельный европийкомплексы: один - фотолюминесценция, для которой требуется лигандевропийкомплексы; Другой аспект заключается в том, что эффект антенны может улучшить чувствительностьевропийионная люминесценция.
После возбуждения внешним ультрафиолетовым или видимым светом органический лиганд вредкоземельные элементысложные переходы из основного состояния S0 в возбужденное синглетное состояние S1. Электроны в возбужденном состоянии нестабильны и возвращаются в основное состояние S0 посредством излучения, высвобождая энергию, позволяющую лиганду испускать флуоресценцию, или периодически переходят в свое тройное возбужденное состояние T1 или T2 безызлучательными способами; Тройное возбужденное состояние высвобождает энергию посредством излучения для создания фосфоресценции лиганда или передачи энергииметаллический европийионы за счет безызлучательного внутримолекулярного переноса энергии; После возбуждения ионы европия переходят из основного состояния в возбужденное состояние, аевропийионы в возбужденном состоянии переходят на уровень низкой энергии, в конечном итоге возвращаясь в основное состояние, высвобождая энергию и генерируя флуоресценцию. Поэтому, вводя соответствующие органические лиганды для взаимодействия средкоземельные элементыионы и повышают чувствительность ионов центральных металлов за счет безызлучательной передачи энергии внутри молекул, эффект флуоресценции редкоземельных ионов может быть значительно увеличен, а потребность во внешней энергии возбуждения может быть уменьшена. Это явление известно как антенный эффект лигандов. Энергетическая диаграмма переноса энергии в комплексах Eu3+ представлена на рис. 2.
В процессе передачи энергии из триплетного возбужденного состояния в Eu3+ энергетический уровень триплетного возбужденного состояния лиганда должен быть выше или соответствовать энергетическому уровню возбужденного состояния Eu3+. Но когда триплетный энергетический уровень лиганда намного превышает энергию нижнего возбужденного состояния Eu3+, эффективность передачи энергии также будет значительно снижена. Когда разница между триплетным состоянием лиганда и низшим возбужденным состоянием Eu3+ невелика, интенсивность флуоресценции будет ослабевать из-за влияния скорости термической дезактивации триплетного состояния лиганда. Комплексы β-дикетонов обладают такими преимуществами, как высокий коэффициент поглощения УФ-излучения, сильная координационная способность, эффективный перенос энергии средкоземельные элементыs и могут существовать как в твердой, так и в жидкой форме, что делает их одними из наиболее широко используемых лигандов вредкоземельные элементыкомплексы.
Рис. 2. Энергетическая диаграмма переноса энергии в комплексе Eu3+.
2. Метод синтезаРедкоземельный европийКомплексы
2.1. Метод высокотемпературного твердотельного синтеза.
Высокотемпературный твердотельный метод является широко используемым методом получения.редкоземельные элементылюминесцентные материалы, а также широко используются в промышленном производстве. Метод высокотемпературного твердотельного синтеза представляет собой реакцию границ раздела твердого вещества в условиях высоких температур (800-1500 ℃) с образованием новых соединений путем диффузии или транспортировки твердых атомов или ионов. Для приготовления используют высокотемпературный твердофазный метод.редкоземельные элементыкомплексы. Сначала в определенной пропорции смешивают реагенты, а в ступку для тщательного измельчения добавляют соответствующее количество флюса, чтобы обеспечить равномерное перемешивание. После этого измельченные реагенты помещают в высокотемпературную печь для прокаливания. Во время процесса прокаливания в зависимости от потребностей экспериментального процесса можно заполнять окислительные, восстановительные или инертные газы. После высокотемпературного прокаливания формируется матрица со специфической кристаллической структурой, к которой добавляются редкоземельные ионы-активаторы для образования люминесцентного центра. Для получения продукта прокаленный комплекс необходимо подвергнуть охлаждению, промывке, сушке, повторному измельчению, прокаливанию и просеиванию при комнатной температуре. Обычно требуется несколько процессов измельчения и прокаливания. Многократное измельчение может ускорить скорость реакции и сделать ее более полной. Это связано с тем, что процесс измельчения увеличивает площадь контакта реагентов, значительно улучшая скорость диффузии и транспортировки ионов и молекул в реагентах, тем самым повышая эффективность реакции. Однако различное время и температура прокаливания будут влиять на структуру образующейся кристаллической матрицы.
Преимущества высокотемпературного твердотельного метода заключаются в простоте технологического процесса, низкой стоимости и коротких временных затратах, что делает его зрелой технологией приготовления. Однако основными недостатками высокотемпературного твердотельного метода являются: во-первых, слишком высокая требуемая температура реакции, что требует высокого оборудования и инструментов, потребляет большое количество энергии и трудно контролировать морфологию кристаллов. Морфология продукта неравномерна и даже приводит к повреждению кристаллического состояния, что влияет на характеристики люминесценции. Во-вторых, недостаточный помол затрудняет равномерное смешивание реагентов, а кристаллические частицы имеют относительно крупный размер. Из-за ручного или механического измельчения неизбежно смешиваются примеси, влияющие на люминесценцию, что приводит к низкой чистоте продукта. Третья проблема – неравномерное нанесение покрытия и плохая плотность в процессе нанесения. Лай и др. синтезировали серию однофазных полихроматических флуоресцентных порошков Sr5(PO4)3Cl, легированных Eu3+ и Tb3+, традиционным высокотемпературным твердотельным методом. При возбуждении в ближнем ультрафиолетовом диапазоне флуоресцентный порошок может настраивать цвет люминесценции люминофора от синей области к зеленой области в зависимости от концентрации легирования, устраняя дефекты низкого индекса цветопередачи и связанной с этим высокой цветовой температуры в белых светодиодах. . Высокая энергоемкость является основной проблемой синтеза флуоресцентных порошков на основе борофосфатов высокотемпературным твердотельным методом. В настоящее время все больше ученых занимаются разработкой и поиском подходящих матриц для решения проблемы высокого энергопотребления высокотемпературного твердотельного метода. В 2015 году Хасэгава и др. впервые завершили низкотемпературное твердофазное получение фазы Li2NaBP2O8 (LNBP) с использованием пространственной группы P1 триклинной системы. В 2020 году Чжу и др. сообщили о низкотемпературном методе твердотельного синтеза нового люминофора Li2NaBP2O8: Eu3+(LNBP: Eu), исследуя низкоэнергетический и недорогой путь синтеза неорганических люминофоров.
2.2 Метод осаждения Co
Метод совместного осаждения также является широко используемым методом «мягкого химического» синтеза для получения неорганических редкоземельных люминесцентных материалов. Метод соосаждения предполагает добавление к реагенту осадителя, который вступает в реакцию с катионами каждого реагента с образованием осадка или гидролизует реагент при определенных условиях с образованием оксидов, гидроксидов, нерастворимых солей и т. д. Целевой продукт получают фильтрованием. стирка, сушка и другие процессы. Преимуществами метода соосаждения являются простота эксплуатации, кратковременность, низкое энергопотребление и высокая чистота продукта. Его наиболее заметным преимуществом является то, что его небольшой размер частиц может напрямую генерировать нанокристаллы. Недостатками метода совместного осаждения являются: во-первых, полученное явление агрегации продуктов является сильным, что влияет на люминесцентные характеристики флуоресцентного материала; Во-вторых, форма изделия нечеткая и ее трудно контролировать; В-третьих, существуют определенные требования к выбору сырья, а условия осаждения между каждым реагентом должны быть максимально схожими или идентичными, что не подходит для применения нескольких компонентов системы. К. Петчароен и др. синтезировали сферические наночастицы магнетита, используя гидроксид аммония в качестве осадителя и метод химического совместного осаждения. Уксусную кислоту и олеиновую кислоту вводили в качестве покрывающих агентов на начальной стадии кристаллизации, а размер наночастиц магнетита контролировали в диапазоне 1-40 нм путем изменения температуры. Хорошо диспергированные наночастицы магнетита в водном растворе были получены путем модификации поверхности, улучшающей явление агломерации частиц в методе совместного осаждения. Ки и др. сравнили влияние гидротермального метода и метода совместного осаждения на форму, структуру и размер частиц Eu-CSH. Они отметили, что гидротермальный метод генерирует наночастицы, а метод совместного осаждения генерирует субмикронные призматические частицы. По сравнению с методом совместного осаждения гидротермальный метод демонстрирует более высокую кристалличность и лучшую интенсивность фотолюминесценции при получении порошка Eu-CSH. Дж. К. Хан и др. разработал новый метод совместного осаждения с использованием неводного растворителя N,N-диметилформамида (ДМФ) для получения люминофоров (Ba1-xSrx)2SiO4:Eu2 с узким распределением по размерам и высокой квантовой эффективностью вблизи сферических частиц нано- или субмикронного размера. ДМФ может уменьшить реакции полимеризации и замедлить скорость реакции в процессе осаждения, помогая предотвратить агрегацию частиц.
2.3 Гидротермальный метод/метод термического синтеза с растворителем
Гидротермальный метод появился в середине 19 века, когда геологи смоделировали естественную минерализацию. В начале 20 века эта теория постепенно созрела и в настоящее время является одним из наиболее многообещающих методов химии растворов. Гидротермальный метод — это процесс, в котором водяной пар или водный раствор используется в качестве среды (для транспортировки ионов и молекулярных групп и переноса давления) для достижения докритического или сверхкритического состояния в закрытой среде с высокой температурой и высоким давлением (первый имеет температура 100-240 ℃, тогда как последний имеет температуру до 1000 ℃), ускоряет скорость реакции гидролиза сырья, а при сильной конвекции ионы и молекулярные группы диффундируют до низкой температуры для рекристаллизации. Температура, значение pH, время реакции, концентрация и тип прекурсора в процессе гидролиза в разной степени влияют на скорость реакции, внешний вид кристаллов, форму, структуру и скорость роста. Повышение температуры не только ускоряет растворение сырья, но и увеличивает эффективное столкновение молекул, способствуя образованию кристаллов. Различные скорости роста каждой кристаллической плоскости в кристаллах pH являются основными факторами, влияющими на кристаллическую фазу, размер и морфологию. Продолжительность реакции также влияет на рост кристаллов, и чем больше время, тем более благоприятно для роста кристаллов.
Преимущества гидротермального метода проявляются главным образом в: во-первых, высокой кристаллической чистоте, отсутствии загрязнения примесями, узком гранулометрическом составе, высоком выходе и разнообразной морфологии продукта; Во-вторых, процесс работы прост, стоимость низкая и потребление энергии низкое. Большинство реакций проводится в условиях средней и низкой температуры, и условия реакции легко контролировать. Диапазон применения широк и может удовлетворить требования к подготовке различных материалов; В-третьих, давление загрязнения окружающей среды невелико и относительно безопасно для здоровья операторов. Его основные недостатки заключаются в том, что на предшественник реакции легко влияют pH, температура и время окружающей среды, а продукт имеет низкое содержание кислорода.
В сольвотермическом методе в качестве реакционной среды используются органические растворители, что еще больше расширяет возможности применения гидротермальных методов. Из-за существенных различий в физико-химических свойствах органических растворителей и воды механизм реакции более сложен, а внешний вид, структура и размеры продукта более разнообразны. Наллаппан и др. синтезировали кристаллы MoOx различной морфологии от листов до наностержней, контролируя время реакции гидротермальным методом с использованием диалкилсульфата натрия в качестве кристаллоориентирующего агента. Дяньвэнь Ху и др. синтезированы композиционные материалы на основе полиоксимолибдена-кобальта (CoPMA) и UiO-67 или содержащих бипиридиловые группы (UiO-bpy) сольвотермическим методом путем оптимизации условий синтеза.
2.4 Золь-гель метод
Золь-гель-метод — традиционный химический метод получения неорганических функциональных материалов, который широко используется при получении металлических наноматериалов. В 1846 году Эльбельмен впервые применил этот метод для получения SiO2, но его применение еще не было развито. Метод приготовления заключается главным образом в добавлении активатора редкоземельных ионов в исходный реакционный раствор, чтобы растворитель улетучился с образованием геля, и приготовленный гель получает целевой продукт после температурной обработки. Люминофор, полученный золь-гель-методом, имеет хорошую морфологию и структурные характеристики, а продукт имеет небольшой однородный размер частиц, но его яркость необходимо улучшить. Процесс приготовления золь-гель-метода прост и удобен в эксплуатации, температура реакции низкая, показатели безопасности высокие, но время длительное, а количество каждой обработки ограничено. Гапоненко и др. подготовил аморфную многослойную структуру BaTiO3/SiO2 методом золь-гель центрифугирования и термообработки с хорошими коэффициентами пропускания и преломления и отметил, что показатель преломления пленки BaTiO3 будет увеличиваться с увеличением концентрации золя. В 2007 году исследовательская группа Лю Л успешно захватила высокофлуоресцентный и светостабильный комплекс ион металла Eu3+/сенсибилизатор в нанокомпозитах на основе диоксида кремния и легированном сухом геле, используя метод золь-гель. В нескольких комбинациях различных производных редкоземельных сенсибилизаторов и нанопористых матриц из диоксида кремния использование сенсибилизатора 1,10-фенантролина (OP) в матрице из тетраэтоксисилана (TEOS) обеспечивает лучший сухой гель, легированный флуоресценцией, для проверки спектральных свойств Eu3+.
2.5. Метод микроволнового синтеза.
Метод микроволнового синтеза - это новый экологически чистый и экологически чистый метод химического синтеза по сравнению с высокотемпературным твердотельным методом, который широко используется в синтезе материалов, особенно в области синтеза наноматериалов, демонстрируя хорошие темпы развития. Микроволновое излучение — это электромагнитная волна с длиной волны от 1 нм до 1 м. Микроволновой метод — это процесс, при котором микроскопические частицы внутри исходного материала подвергаются поляризации под воздействием напряженности внешнего электромагнитного поля. При изменении направления СВЧ-электрического поля направление движения и расположения диполей непрерывно меняется. Эффект нагрева достигается за счет гистерезиса диполей, а также преобразования их собственной тепловой энергии без необходимости столкновений, трения и диэлектрических потерь между атомами и молекулами. В связи с тем, что микроволновый нагрев может равномерно нагревать всю реакционную систему и быстро проводить энергию, тем самым способствуя протеканию органических реакций, по сравнению с традиционными методами приготовления метод микроволнового синтеза имеет преимущества, заключающиеся в быстрой скорости реакции, экологической безопасности, небольших размерах и однородности. размер частиц материала и высокая фазовая чистота. Однако в большинстве отчетов в настоящее время используются поглотители микроволнового излучения, такие как углеродный порошок, Fe3O4 и MnO2, для косвенного обеспечения тепла для реакции. Вещества, которые легко поглощаются микроволнами и могут активировать сами реагенты, требуют дальнейшего изучения. Лю и др. объединили метод совместного осаждения с микроволновым методом для синтеза чистой шпинели LiMn2O4 с пористой морфологией и хорошими свойствами.
2.6 Метод сжигания
Метод сжигания основан на традиционных методах нагрева, которые используют сжигание органических веществ для получения целевого продукта после выпаривания раствора досуха. Газ, образующийся при сгорании органического вещества, может эффективно замедлить возникновение агломерации. По сравнению с методом твердотельного нагрева он снижает потребление энергии и подходит для продуктов с низкими требованиями к температуре реакции. Однако процесс реакции требует добавления органических соединений, что увеличивает стоимость. Этот метод имеет небольшую технологическую мощность и не пригоден для промышленного производства. Продукт, полученный методом сжигания, имеет небольшой и однородный размер частиц, но из-за короткого процесса реакции могут образовываться неполные кристаллы, что влияет на характеристики люминесценции кристаллов. Эннинг и др. использовали La2O3, B2O3 и Mg в качестве исходных материалов и использовали синтез сжигания с помощью соли для производства порошка LaB6 партиями за короткий период времени.
3. Применениередкоземельный европийкомплексы при разработке отпечатков пальцев
Метод порошкового отображения — один из самых классических и традиционных методов отображения отпечатков пальцев. В настоящее время порошки, на которых остаются отпечатки пальцев, можно разделить на три категории: традиционные порошки, такие как магнитные порошки, состоящие из мелкодисперсного порошка железа и углеродного порошка; Металлические порошки, такие как золотой порошок,серебряный порошоки другие металлические порошки с сетчатой структурой; Флуоресцентный порошок. Однако традиционные порошки часто испытывают большие трудности с отображением отпечатков пальцев или старых отпечатков пальцев на сложных фоновых объектах и оказывают определенное токсическое воздействие на здоровье пользователей. В последние годы сотрудники криминальной науки и техники все чаще отдают предпочтение применению нанофлуоресцентных материалов для отображения отпечатков пальцев. Благодаря уникальным люминесцентным свойствам Eu3+ и широкому применениюредкоземельные элементывещества,редкоземельный европийКомплексы не только стали горячей точкой исследований в области судебной медицины, но и предоставляют более широкие исследовательские идеи по отображению отпечатков пальцев. Однако Eu3+ в жидкостях или твердых веществах имеет низкую светопоглощающую способность, и его необходимо комбинировать с лигандами для повышения чувствительности и излучения света, что позволяет Eu3+ проявлять более сильные и стойкие флуоресцентные свойства. В настоящее время к широко используемым лигандам в основном относятся β-дикетоны, карбоновые кислоты и карбоксилатные соли, органические полимеры, супрамолекулярные макроциклы и т. д. Благодаря углубленным исследованиям и применениюредкоземельный европийкомплексов установлено, что во влажных средах колебания координационных молекул H2O вевропийкомплексы могут вызывать тушение люминесценции. Следовательно, чтобы добиться лучшей избирательности и сильного контраста при отображении отпечатков пальцев, необходимо приложить усилия для изучения способов улучшения термической и механической стабильностиевропийкомплексы.
В 2007 году исследовательская группа Лю Ля стала пионером внедренияевропийкомплексы в области отображения отпечатков пальцев впервые в стране и за рубежом. Высокофлуоресцентные и светостабильные комплексы ион металла Eu3+/сенсибилизатор, улавливаемые золь-гель-методом, могут использоваться для потенциального обнаружения отпечатков пальцев на различных материалах, связанных с судебно-медицинской экспертизой, включая золотую фольгу, стекло, пластик, цветную бумагу и зеленые листья. В ходе поисковых исследований были представлены процесс приготовления, УФ/Видимые спектры, характеристики флуоресценции и результаты маркировки отпечатков пальцев этих новых нанокомпозитов Eu3+/OP/TEOS.
В 2014 году Сын Джин Рю и др. впервые образовал комплекс Eu3+ ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) с помощью гексагидрата.хлорид европия(EuCl3 · 6H2O) и 1-10 фенантролин (Phen). За счет реакции ионного обмена между межслоевыми ионами натрия иевропийполучены комплексные ионы, интеркалированные наногибридные соединения (Eu (Phen) 2) 3+- синтезированный литиевый мыльный камень и Eu (Phen) 2) 3+- природный монтмориллонит. При возбуждении УФ-лампой на длине волны 312 нм оба комплекса не только сохраняют характерные явления фотолюминесценции, но и обладают более высокой термической, химической и механической стабильностью по сравнению с чистыми комплексами Eu3+. Однако из-за отсутствия закаленных примесных ионов например, железо в основной части литиевого мыльного камня, [Eu (Phen) 2] 3+- литиевый мыльный камень имеет лучшую интенсивность люминесценции, чем [Eu (Phen) 2] 3+- монтмориллонит, отпечаток пальца показывает более четкие линии и более сильный контраст с фоном. В 2016 году В. Шарма и др. синтезирован нанофлуоресцентный порошок алюмината стронция (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) методом горения. Порошок подходит для отображения свежих и старых отпечатков пальцев на проницаемых и непроницаемых объектах, таких как обычная цветная бумага, упаковочная бумага, алюминиевая фольга и оптические диски. Он не только демонстрирует высокую чувствительность и селективность, но также обладает сильными и длительными характеристиками послесвечения. В 2018 году Ван и др. подготовленные наночастицы CaS (ESM-CaS-NP), легированныеевропий, самарийи марганец со средним диаметром 30 нм. Наночастицы были инкапсулированы амфифильными лигандами, что позволило им равномерно диспергироваться в воде без потери эффективности флуоресценции; Совместная модификация поверхности ESM-CaS-NP с 1-додецилтиолом и 11-меркаптоундекановой кислотой (Arg-DT)/MUA@ESM-CaS NPs успешно решила проблему тушения флуоресценции в воде и агрегации частиц, вызванной гидролизом частиц в нанофлуоресцентной среде. пудра. Этот флуоресцентный порошок не только с высокой чувствительностью обнаруживает потенциальные отпечатки пальцев на таких объектах, как алюминиевая фольга, пластик, стекло и керамическая плитка, но также имеет широкий спектр источников возбуждающего света и не требует дорогостоящего оборудования для извлечения изображений для отображения отпечатков пальцев. в том же году исследовательская группа Ванга синтезировала серию тройныхевропийкомплексы [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] с использованием орто-, мета- и п-метилбензойной кислот в качестве первого лиганда и орто-фенантролина в качестве второго лиганда методом осаждения. Под воздействием ультрафиолетового излучения длиной волны 245 нм потенциальные отпечатки пальцев на таких объектах, как пластмассы и товарные знаки, могут быть четко видны. В 2019 году Сунг Джун Пак и др. синтезировали люминофоры YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) сольвотермическим методом, эффективно улучшая потенциальное обнаружение отпечатков пальцев и уменьшая помехи фонового рисунка. В 2020 году Прабакаран и др. разработали флуоресцентный композит Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-декстроза, используя EuCl3 · 6H20 в качестве предшественника. Na[Eu (5,5'-ДМБФ)(phen)3]Cl3 синтезировали с использованием Phen и 5,5'-ДМБФ методом горячего растворителя, а затем Na[Eu(5,5'-ДМБФ)(phen) 3] Cl3 и D-декстроза использовались в качестве предшественника для образования Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3 методом адсорбции. Комплекс 3/D-декстрозы. В результате экспериментов композит может четко отображать отпечатки пальцев на таких объектах, как крышки от пластиковых бутылок, очки и южноафриканская валюта, под воздействием солнечного или ультрафиолетового света с длиной волны 365 нм, с более высокой контрастностью и более стабильными характеристиками флуоресценции. В 2021 году Дэн Чжан и др. успешно разработал и синтезировал новый шестиядерный комплекс Eu3+Eu6 (PPA) 18CTP-TPY с шестью сайтами связывания, который обладает превосходной термостабильностью флуоресценции (<50 ℃) и может использоваться для отображения отпечатков пальцев. Однако необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы определить подходящие виды-гости. В 2022 году Л. Брини и др. успешно синтезировал флуоресцентный порошок Eu: Y2Sn2O7 методом совместного осаждения и дальнейшей обработки измельчением, что может выявить потенциальные отпечатки пальцев на деревянных и непроницаемых объектах. В том же году исследовательская группа Ванга синтезировала NaYF4: Yb, используя метод термического синтеза растворителя, ядро Er@YVO4 Eu. Нанофлуоресцентный материал типа оболочки, который может генерировать красную флуоресценцию при ультрафиолетовом возбуждении 254 нм и ярко-зеленую флуоресценцию при 980 нм. Возбуждение в ближнем инфракрасном диапазоне, обеспечивающее двухрежимное отображение потенциальных отпечатков пальцев на гостях. Потенциальное отображение отпечатков пальцев на таких объектах, как керамическая плитка, пластиковые листы, алюминиевые сплавы, юань и цветные фирменные бланки, демонстрирует высокую чувствительность, избирательность, контрастность и сильную устойчивость к фоновым помехам.
4 Перспективы
В последние годы исследования поредкоземельный европийКомплексы привлекли большое внимание благодаря своим превосходным оптическим и магнитным свойствам, таким как высокая интенсивность люминесценции, высокая чистота цвета, длительное время жизни флуоресценции, большие энергетические интервалы поглощения и эмиссии, а также узкие пики поглощения. С углублением исследований редкоземельных материалов их применение в различных областях, таких как освещение и отображение, биологические науки, сельское хозяйство, военное дело, электронная информационная промышленность, оптическая передача информации, флуоресцентная борьба с подделками, обнаружение флуоресценции и т. д., становятся все более распространенными. Оптические свойстваевропийкомплексы отличные, и области их применения постепенно расширяются. Однако отсутствие у них термической стабильности, механических свойств и технологичности ограничивает их практическое применение. С точки зрения текущих исследований, прикладное исследование оптических свойствевропийКомплексы в области криминалистики должны в основном ориентироваться на улучшение оптических свойствевропийкомплексов и решение проблем склонности флуоресцентных частиц к агрегации во влажных средах, сохранение стабильности и эффективности люминесценцииевропийкомплексы в водных растворах. В настоящее время прогресс общества, науки и техники выдвинул более высокие требования к получению новых материалов. Удовлетворяя потребностям приложений, он также должен соответствовать характеристикам разнообразного дизайна и низкой стоимости. Поэтому дальнейшие исследования поевропийкомплексов имеет большое значение для освоения богатых редкоземельных ресурсов Китая и развития криминальной науки и техники.
Время публикации: 01 ноября 2023 г.