Els patrons papil·lars dels dits humans es mantenen bàsicament sense canvis en la seva estructura topològica des del naixement, amb característiques diferents de persona a persona, i els patrons papil·lars de cada dit d'una mateixa persona també són diferents. El patró de la papil·la als dits està estriat i distribuït amb molts porus de suor. El cos humà segrega contínuament substàncies a base d'aigua com la suor i substàncies grasses com l'oli. Aquestes substàncies es transferiran i dipositaran sobre l'objecte quan entren en contacte, formant impressions sobre l'objecte. És precisament a causa de les característiques úniques de les empremtes de mans, com ara la seva especificitat individual, l'estabilitat per a tota la vida i la naturalesa reflexiva de les marques tàctils, que les empremtes dactilars s'han convertit en un símbol reconegut de la investigació criminal i el reconeixement de la identitat personal des del primer ús de les empremtes dactilars per a la identificació personal. a finals del segle XIX.
A l'escena del crim, a excepció de les empremtes dactilars tridimensionals i de colors plans, la taxa d'aparició d'empremtes dactilars potencials és la més alta. Les empremtes dactilars potencials solen requerir un processament visual mitjançant reaccions físiques o químiques. Els mètodes de desenvolupament d'empremtes digitals potencials comuns inclouen principalment el desenvolupament òptic, el desenvolupament de pols i el desenvolupament químic. Entre ells, el desenvolupament de pols és afavorit per les unitats de base pel seu funcionament senzill i el seu baix cost. Tanmateix, les limitacions de la visualització tradicional d'empremtes digitals a base de pols ja no satisfan les necessitats dels tècnics criminals, com ara els colors i materials complexos i diversos de l'objecte a l'escena del crim i el pobre contrast entre l'empremta digital i el color de fons; La mida, la forma, la viscositat, la relació de composició i el rendiment de les partícules de pols afecten la sensibilitat de l'aspecte de la pols; La selectivitat de les pols tradicionals és deficient, especialment la millora de l'adsorció d'objectes humits a la pols, la qual cosa redueix considerablement la selectivitat de desenvolupament de les pols tradicionals. En els últims anys, el personal de ciència i tecnologia criminal ha estat investigant contínuament nous materials i mètodes de síntesi, entre els qualsterres raresEls materials luminescents han cridat l'atenció del personal de ciència i tecnologia criminal a causa de les seves propietats luminescents úniques, alt contrast, alta sensibilitat, alta selectivitat i baixa toxicitat en l'aplicació de la pantalla d'empremtes dactilars. Els orbitals 4f d'elements de terres rares omplerts gradualment els doten de nivells d'energia molt rics, i els orbitals d'electrons de la capa 5s i 5P dels elements de terres rares estan completament plens. Els electrons de la capa 4f estan protegits, donant als electrons de la capa 4f un mode de moviment únic. Per tant, els elements de terres rares presenten una excel·lent fotoestabilitat i estabilitat química sense fotoblanqueig, superant les limitacions dels colorants orgànics d'ús habitual. A més,terres raresEls elements també tenen propietats elèctriques i magnètiques superiors en comparació amb altres elements. Les propietats òptiques úniques deterres raresEls ions, com ara la llarga vida útil de la fluorescència, moltes bandes d'absorció i emissió estretes i grans llacunes d'absorció i emissió d'energia, han atret una atenció generalitzada en la investigació relacionada amb la visualització d'empremtes dactilars.
Entre nombrososterres rareselements,europiés el material luminiscent més utilitzat. Demarcay, el descobridor deeuropil'any 1900, va descriure per primera vegada línies nítides en l'espectre d'absorció d'Eu3+ en solució. El 1909, Urban va descriure la catodoluminescència deGd2O3: Eu3+. El 1920, Prandtl va publicar per primera vegada els espectres d'absorció d'Eu3+, confirmant les observacions de De Mare. L'espectre d'absorció d'Eu3+ es mostra a la figura 1. Eu3+ es troba normalment a l'orbital C2 per facilitar la transició dels electrons dels nivells 5D0 a 7F2, alliberant així fluorescència vermella. Eu3+ pot aconseguir una transició dels electrons de l'estat fonamental al nivell d'energia de l'estat excitat més baix dins del rang de longitud d'ona de la llum visible. Sota l'excitació de la llum ultraviolada, Eu3 + presenta una forta fotoluminescència vermella. Aquest tipus de fotoluminescència no només és aplicable als ions Eu3+ dopats en substrats o vidres de cristall, sinó també a complexos sintetitzats ambeuropii lligands orgànics. Aquests lligands poden servir com a antenes per absorbir la luminescència d'excitació i transferir energia d'excitació a nivells d'energia més alts d'ions Eu3+. L'aplicació més important deeuropiés la pols fluorescent vermellaY2O3: Eu3+(YOX) és un component important de les làmpades fluorescents. L'excitació de la llum vermella d'Eu3+ es pot aconseguir no només per llum ultraviolada, sinó també per feix d'electrons (catodoluminescència), partícula α o β de radiació γ de raigs X, electroluminescència, luminescència de fricció o mecànica i mètodes de quimioluminescència. A causa de les seves riques propietats luminiscents, és una sonda biològica àmpliament utilitzada en els camps de les ciències biomèdiques o biològiques. En els darrers anys, també ha despertat l'interès de recerca del personal de ciència i tecnologia criminal en el camp de la ciència forense, proporcionant una bona opció per superar les limitacions del mètode tradicional de pols per mostrar empremtes dactilars i té una importància significativa en la millora del contrast, sensibilitat i selectivitat de la visualització d'empremtes digitals.
Figura 1 Eu3+Espectrograma d'absorció
1, principi de luminescènciaeuropi de terres rarescomplexos
Les configuracions electròniques de l'estat fonamental i de l'estat excitateuropiEls ions són de tipus 4fn. A causa de l'excel·lent efecte de blindatge dels orbitals s i d al voltant deleuropiions als orbitals 4f, les transicions ff deeuropiEls ions presenten bandes lineals agudes i vides de fluorescència relativament llargues. Tanmateix, a causa de la baixa eficiència de fotoluminescència dels ions europi a les regions de llum ultraviolada i visible, s'utilitzen lligands orgànics per formar complexos ambeuropiions per millorar el coeficient d'absorció de les regions de llum visible i ultraviolada. La fluorescència emesa pereuropicomplexos no només té els avantatges únics d'una alta intensitat de fluorescència i una alta puresa de fluorescència, sinó que també es pot millorar mitjançant l'ús de l'alta eficiència d'absorció de compostos orgànics a les regions de llum ultraviolada i visible. L'energia d'excitació necessària pereuropiLa fotoluminescència d'ions és alta La deficiència de baixa eficiència de fluorescència. Hi ha dos principis principals de luminescènciaeuropi de terres rarescomplexos: un és la fotoluminescència, que requereix el lligand deeuropicomplexos; Un altre aspecte és que l'efecte antena pot millorar la sensibilitat deeuropiluminescència iònica.
Després de ser excitat per la llum ultraviolada o visible externa, el lligand orgànic delterres rarestransicions complexes de l'estat fonamental S0 a l'estat de singlet excitat S1. Els electrons de l'estat excitat són inestables i tornen a l'estat fonamental S0 a través de la radiació, alliberant energia perquè el lligand emeti fluorescència, o salten intermitentment al seu estat de triple excitació T1 o T2 per mitjans no radiatius; Els estats excitats triples alliberen energia a través de la radiació per produir fosforescència de lligands o transferir-hi energiaeuropi metàl·licions mitjançant transferència d'energia intramolecular no radiativa; Després de ser excitats, els ions europi passen de l'estat fonamental a l'estat excitat ieuropiEls ions en estat excitat passen al nivell d'energia baix, tornant finalment a l'estat fonamental, alliberant energia i generant fluorescència. Per tant, mitjançant la introducció de lligands orgànics adequats amb els quals interactuarterres raresions i sensibilitzen els ions metàl·lics centrals mitjançant la transferència d'energia no radiativa dins de les molècules, l'efecte de fluorescència dels ions de terres rares es pot augmentar molt i es pot reduir el requisit d'energia d'excitació externa. Aquest fenomen es coneix com l'efecte antena dels lligands. El diagrama del nivell d'energia de la transferència d'energia en els complexos Eu3+ es mostra a la figura 2.
En el procés de transferència d'energia de l'estat excitat del triplet a Eu3+, el nivell d'energia de l'estat excitat del triplet del lligand ha de ser superior o coherent amb el nivell d'energia de l'estat excitat Eu3+. Però quan el nivell d'energia triplet del lligand és molt més gran que l'energia de l'estat excitat més baix d'Eu3+, l'eficiència de transferència d'energia també es reduirà molt. Quan la diferència entre l'estat de triplet del lligand i l'estat excitat més baix d'Eu3 + és petita, la intensitat de fluorescència es debilitarà a causa de la influència de la taxa de desactivació tèrmica de l'estat de triplet del lligand. Els complexos β-dicetones tenen els avantatges d'un fort coeficient d'absorció UV, una forta capacitat de coordinació, una transferència d'energia eficient ambterres raress, i poden existir tant en forma sòlida com líquida, el que els converteix en un dels lligands més utilitzats enterres rarescomplexos.
Figura 2 Diagrama del nivell d'energia de la transferència d'energia en el complex Eu3+
2.Mètode de síntesi deEuropi de terres raresComplexos
2.1 Mètode de síntesi en estat sòlid a alta temperatura
El mètode d'estat sòlid d'alta temperatura és un mètode d'ús habitual per a la preparacióterres raresmaterials luminescents, i també s'utilitza àmpliament en la producció industrial. El mètode de síntesi d'estat sòlid a alta temperatura és la reacció de les interfícies de matèria sòlida en condicions d'alta temperatura (800-1500 ℃) per generar nous compostos mitjançant la difusió o el transport d'àtoms o ions sòlids. Per preparar s'utilitza el mètode de fase sòlida a alta temperaturaterres rarescomplexos. En primer lloc, els reactius es barregen en una determinada proporció i s'afegeix una quantitat adequada de flux a un morter per a una mòlta a fons per garantir una barreja uniforme. Després, els reactius mòlts es col·loquen en un forn d'alta temperatura per a la calcinació. Durant el procés de calcinació, es poden omplir gasos d'oxidació, reducció o inerts segons les necessitats del procés experimental. Després de la calcinació a alta temperatura, es forma una matriu amb una estructura cristal·lina específica i s'hi afegeixen ions activadors de terres rares per formar un centre luminescent. El complex calcinat s'ha de refredar, esbandir, assecar, tornar a triturar, calcinar i filtrar a temperatura ambient per obtenir el producte. En general, es requereixen múltiples processos de mòlta i calcinació. La mòlta múltiple pot accelerar la velocitat de reacció i fer que la reacció sigui més completa. Això es deu al fet que el procés de mòlta augmenta l'àrea de contacte dels reactius, millorant molt la velocitat de difusió i transport dels ions i molècules dels reactius, millorant així l'eficiència de la reacció. Tanmateix, els diferents temps i temperatures de calcinació tindran un impacte en l'estructura de la matriu cristal·lina formada.
El mètode d'estat sòlid d'alta temperatura té els avantatges d'una operació de procés senzilla, un baix cost i un consum de temps curt, el que el converteix en una tecnologia de preparació madura. Tanmateix, els principals inconvenients del mètode d'estat sòlid d'alta temperatura són: en primer lloc, la temperatura de reacció necessària és massa alta, que requereix equips i instruments elevats, consumeix molta energia i és difícil controlar la morfologia del cristall. La morfologia del producte és desigual i fins i tot fa que l'estat del cristall es faci malbé, afectant el rendiment de la luminescència. En segon lloc, la mòlta insuficient fa que sigui difícil que els reactius es barregin uniformement i les partícules de cristall són relativament grans. A causa de la mòlta manual o mecànica, les impureses es barregen inevitablement per afectar la luminescència, donant lloc a una baixa puresa del producte. El tercer problema és l'aplicació desigual del recobriment i la poca densitat durant el procés d'aplicació. Lai et al. va sintetitzar una sèrie de pols fluorescents policromàtics monofàsics Sr5 (PO4) 3Cl dopats amb Eu3 + i Tb3 + mitjançant el mètode tradicional d'estat sòlid d'alta temperatura. Sota una excitació gairebé ultraviolada, la pols fluorescent pot ajustar el color de la luminescència del fòsfor des de la regió blava fins a la regió verda segons la concentració de dopatge, millorant els defectes de l'índex de reproducció del color baix i la temperatura de color alta relacionada en els díodes emissors de llum blancs. . L'alt consum d'energia és el principal problema en la síntesi de pols fluorescents basades en borofosfat mitjançant el mètode d'estat sòlid a alta temperatura. Actualment, cada cop més estudiosos es comprometen a desenvolupar i buscar matrius adequades per resoldre el problema de l'alt consum d'energia del mètode d'estat sòlid a alta temperatura. El 2015, Hasegawa et al. va completar la preparació d'estat sòlid a baixa temperatura de la fase Li2NaBP2O8 (LNBP) mitjançant el grup espacial P1 del sistema triclínic per primera vegada. El 2020, Zhu et al. va informar d'una ruta de síntesi d'estat sòlid a baixa temperatura per a un nou fòsfor Li2NaBP2O8: Eu3+ (LNBP: Eu), explorant una ruta de síntesi de baix consum i de baix cost per a fòsfors inorgànics.
2.2 Mètode de co precipitació
El mètode de co-precipitació també és un mètode de síntesi "químic suau" d'ús habitual per preparar materials luminiscents inorgànics de terres rares. El mètode de co-precipitació consisteix a afegir un precipitant al reactiu, que reacciona amb els cations de cada reactiu per formar un precipitat o hidrolitza el reactiu en determinades condicions per formar òxids, hidròxids, sals insolubles, etc. El producte objectiu s'obté per filtració, rentat, assecat i altres processos. Els avantatges del mètode de co-precipitació són un funcionament senzill, un consum de temps curt, un baix consum d'energia i una gran puresa del producte. El seu avantatge més destacat és que la seva petita mida de partícula pot generar directament nanocristalls. Els inconvenients del mètode de co-precipitació són: en primer lloc, el fenomen d'agregació del producte obtingut és greu, cosa que afecta el rendiment luminescent del material fluorescent; En segon lloc, la forma del producte no és clara i difícil de controlar; En tercer lloc, hi ha certs requisits per a la selecció de matèries primeres i les condicions de precipitació entre cada reactiu han de ser tan similars o idèntiques com sigui possible, cosa que no és adequada per a l'aplicació de múltiples components del sistema. K. Petcharoen et al. van sintetitzar nanopartícules de magnetita esfèrica utilitzant hidròxid d'amoni com a precipitant i mètode de co-precipitació química. L'àcid acètic i l'àcid oleic es van introduir com a agents de recobriment durant l'etapa de cristal·lització inicial i la mida de les nanopartícules de magnetita es va controlar dins del rang d'1-40 nm canviant la temperatura. Les nanopartícules de magnetita ben disperses en solució aquosa es van obtenir mitjançant la modificació de la superfície, millorant el fenomen d'aglomeració de partícules en el mètode de co-precipitació. Kee et al. va comparar els efectes del mètode hidrotermal i del mètode de co-precipitació sobre la forma, l'estructura i la mida de les partícules d'Eu-CSH. Van assenyalar que el mètode hidrotermal genera nanopartícules, mentre que el mètode de co-precipitació genera partícules prismàtiques submicròniques. En comparació amb el mètode de co-precipitació, el mètode hidrotermal presenta una major cristalinitat i una millor intensitat de fotoluminescència en la preparació de pols Eu-CSH. JK Han et al. va desenvolupar un nou mètode de co-precipitació utilitzant un dissolvent no aquós N, N-dimetilformamida (DMF) per preparar (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 fòsfors amb una distribució de mida estreta i una alta eficiència quàntica prop de partícules esfèriques de mida nano o submicrònica. El DMF pot reduir les reaccions de polimerització i alentir la velocitat de reacció durant el procés de precipitació, ajudant a prevenir l'agregació de partícules.
2.3 Mètode de síntesi tèrmica hidrotèrmica/solvent
El mètode hidrotermal va començar a mitjans del segle XIX quan els geòlegs van simular la mineralització natural. A principis del segle XX, la teoria va anar madurant gradualment i actualment és un dels mètodes químics de solució més prometedors. El mètode hidrotèrmic és un procés en el qual s'utilitza vapor d'aigua o solució aquosa com a mitjà (per transportar ions i grups moleculars i transferir pressió) per assolir un estat subcrític o supercrític en un entorn tancat d'alta temperatura i alta pressió (el primer té una temperatura de 100-240 ℃, mentre que aquest últim té una temperatura de fins a 1000 ℃), accelerar la velocitat de reacció d'hidròlisi de les matèries primeres i sota convecció forta, ions i grups moleculars es difonen a baixa temperatura per a la recristal·lització. La temperatura, el valor del pH, el temps de reacció, la concentració i el tipus de precursor durant el procés d'hidròlisi afecten la velocitat de reacció, l'aspecte del cristall, la forma, l'estructura i la velocitat de creixement en diferents graus. L'augment de la temperatura no només accelera la dissolució de les matèries primeres, sinó que també augmenta la col·lisió efectiva de molècules per promoure la formació de cristalls. Les diferents taxes de creixement de cada pla cristal·lí en cristalls de pH són els principals factors que afecten la fase, la mida i la morfologia del cristall. La durada del temps de reacció també afecta el creixement del cristall, i com més llarg sigui el temps, més favorable és per al creixement del cristall.
Els avantatges del mètode hidrotèrmic es manifesten principalment en: en primer lloc, alta puresa de cristall, sense contaminació per impureses, distribució estreta de la mida de partícules, alt rendiment i morfologia diversa del producte; La segona és que el procés d'operació és senzill, el cost és baix i el consum d'energia és baix. La majoria de les reaccions es duen a terme en ambients de temperatura mitjana a baixa i les condicions de reacció són fàcils de controlar. El rang d'aplicació és ampli i pot satisfer els requisits de preparació de diverses formes de materials; En tercer lloc, la pressió de la contaminació ambiental és baixa i és relativament amigable per a la salut dels operadors. Els seus principals inconvenients són que el precursor de la reacció es veu fàcilment afectat pel pH ambiental, la temperatura i el temps, i el producte té un baix contingut d'oxigen.
El mètode solvotèrmic utilitza dissolvents orgànics com a medi de reacció, ampliant encara més l'aplicabilitat dels mètodes hidrotèrmics. A causa de les diferències significatives de propietats físiques i químiques entre els dissolvents orgànics i l'aigua, el mecanisme de reacció és més complex i l'aspecte, l'estructura i la mida del producte són més diversos. Nallappan et al. van sintetitzar cristalls de MoOx amb diferents morfologies des de la làmina fins al nanorod controlant el temps de reacció del mètode hidrotermal utilitzant dialquilsulfat de sodi com a agent de direcció del cristall. Dianwen Hu et al. materials compostos sintetitzats a base de cobalt de polioximolibdè (CoPMA) i UiO-67 o que contenen grups bipiridíl (UiO-bpy) mitjançant el mètode solvotèrmic optimitzant les condicions de síntesi.
2.4 Mètode sol gel
El mètode Sol Gel és un mètode químic tradicional per preparar materials funcionals inorgànics, que s'utilitza àmpliament en la preparació de nanomaterials metàl·lics. El 1846, Elbelmen va utilitzar per primera vegada aquest mètode per preparar SiO2, però el seu ús encara no estava madur. El mètode de preparació consisteix principalment en afegir activador d'ions de terres rares a la solució de reacció inicial per fer que el dissolvent es volatilitzi per fer gel, i el gel preparat obté el producte objectiu després del tractament a temperatura. El fòsfor produït pel mètode sol gel té una bona morfologia i característiques estructurals, i el producte té una mida de partícula uniforme petita, però cal millorar la seva lluminositat. El procés de preparació del mètode sol-gel és senzill i fàcil d'operar, la temperatura de reacció és baixa i el rendiment de seguretat és alt, però el temps és llarg i la quantitat de cada tractament és limitada. Gaponenko et al. va preparar una estructura multicapa amorfa de BaTiO3/SiO2 mitjançant el mètode sol-gel de centrifugació i tractament tèrmic amb una bona transmissivitat i índex de refracció, i va assenyalar que l'índex de refracció de la pel·lícula BaTiO3 augmentarà amb l'augment de la concentració de sol. L'any 2007, el grup de recerca de Liu L va capturar amb èxit el complex Eu3 + ions metàl·lics/sensibilitzador altament fluorescent i estable a la llum en nanocomposites basats en sílice i gel sec dopat mitjançant el mètode sol gel. En diverses combinacions de diferents derivats de sensibilitzadors de terres rares i plantilles nanoporoses de sílice, l'ús de sensibilitzador de 1,10-fenantrolina (OP) en plantilla de tetraetoxisilà (TEOS) proporciona el millor gel sec dopat amb fluorescència per provar les propietats espectrals d'Eu3 +.
2.5 Mètode de síntesi de microones
El mètode de síntesi de microones és un nou mètode de síntesi química verd i lliure de contaminació en comparació amb el mètode d'estat sòlid d'alta temperatura, que s'utilitza àmpliament en la síntesi de materials, especialment en el camp de la síntesi de nanomaterials, que mostra un bon impuls de desenvolupament. El microones és una ona electromagnètica amb una longitud d'ona entre 1nn i 1m. El mètode de microones és el procés en què les partícules microscòpiques dins del material de partida pateixen polarització sota la influència de la força del camp electromagnètic extern. A mesura que la direcció del camp elèctric de microones canvia, la direcció de moviment i disposició dels dipols canvia contínuament. La resposta d'histèresi dels dipols, així com la conversió de la seva pròpia energia tèrmica sense necessitat de col·lisió, fricció i pèrdua dielèctrica entre àtoms i molècules, aconsegueix l'efecte d'escalfament. A causa del fet que l'escalfament de microones pot escalfar uniformement tot el sistema de reacció i conduir l'energia ràpidament, afavorint així el progrés de les reaccions orgàniques, en comparació amb els mètodes de preparació tradicionals, el mètode de síntesi de microones té els avantatges d'una velocitat de reacció ràpida, seguretat verda, petita i uniforme. mida de partícula del material i puresa de fase elevada. Tanmateix, la majoria dels informes actualment utilitzen absorbents de microones com ara pols de carboni, Fe3O4 i MnO2 per proporcionar calor indirectament per a la reacció. Les substàncies que s'absorbeixen fàcilment pels microones i que poden activar els mateixos reactius necessiten més exploració. Liu et al. va combinar el mètode de co-precipitació amb el mètode de microones per sintetitzar l'espinela pura LiMn2O4 amb morfologia porosa i bones propietats.
2.6 Mètode de combustió
El mètode de combustió es basa en mètodes de calefacció tradicionals, que utilitzen la combustió de matèria orgànica per generar el producte objectiu després que la solució s'evapori a sequedat. El gas generat per la combustió de la matèria orgànica pot frenar efectivament l'aparició d'aglomeracions. En comparació amb el mètode d'escalfament d'estat sòlid, redueix el consum d'energia i és adequat per a productes amb requisits de baixa temperatura de reacció. Tanmateix, el procés de reacció requereix l'addició de compostos orgànics, la qual cosa augmenta el cost. Aquest mètode té una petita capacitat de processament i no és adequat per a la producció industrial. El producte produït pel mètode de combustió té una mida de partícula petita i uniforme, però a causa del curt procés de reacció, pot haver-hi cristalls incomplets, que afecten el rendiment de la luminescència dels cristalls. Anning et al. va utilitzar La2O3, B2O3 i Mg com a materials de partida i va utilitzar la síntesi de combustió assistida per sal per produir pols de LaB6 en lots en un curt període de temps.
3. Aplicació deeuropi de terres rarescomplexos en el desenvolupament d'empremtes dactilars
El mètode de visualització en pols és un dels mètodes de visualització d'empremtes digitals més clàssics i tradicionals. En l'actualitat, les pols que mostren empremtes dactilars es poden dividir en tres categories: pols tradicionals, com ara pols magnètiques compostes per pols de ferro fi i pols de carboni; pols metàl·liques, com la pols d'or,pols de plata, i altres pols metàl·liques amb una estructura de xarxa; Pols fluorescent. Tanmateix, les pols tradicionals sovint tenen grans dificultats per mostrar empremtes dactilars o empremtes dactilars antigues en objectes de fons complexos i tenen un cert efecte tòxic sobre la salut dels usuaris. En els darrers anys, el personal de ciència i tecnologia criminal ha afavorit cada cop més l'aplicació de materials nanofluorescents per a la visualització d'empremtes dactilars. A causa de les propietats luminiscents úniques d'Eu3+ i l'aplicació generalitzada deterres raressubstàncies,europi de terres raresEls complexos no només s'han convertit en un punt d'investigació en el camp de la ciència forense, sinó que també proporcionen idees de recerca més àmplies per a la visualització d'empremtes dactilars. Tanmateix, Eu3 + en líquids o sòlids té un rendiment d'absorció de llum pobre i s'ha de combinar amb lligands per sensibilitzar i emetre llum, permetent que Eu3 + mostri propietats de fluorescència més fortes i persistents. Actualment, els lligands d'ús habitual inclouen principalment β-dicetones, àcids carboxílics i sals de carboxilats, polímers orgànics, macrocicles supramoleculars, etc. Amb la investigació i aplicació en profunditat deeuropi de terres rarescomplexos, s'ha trobat que en ambients humits, la vibració de les molècules d'H2O de coordinació eneuropiels complexos poden causar extinció de la luminescència. Per tant, per tal d'aconseguir una millor selectivitat i un fort contrast en la visualització d'empremtes dactilars, cal fer esforços per estudiar com millorar l'estabilitat tèrmica i mecànica deeuropicomplexos.
L'any 2007, el grup de recerca de Liu L va ser el pioner a introduireuropicomplexos en el camp de la visualització d'empremtes dactilars per primera vegada a casa i a l'estranger. Els complexos Eu3 + ions metàl·lics/sensibilitzadors altament fluorescents i estables a la llum capturats pel mètode sol gel es poden utilitzar per a la detecció potencial d'empremtes dactilars en diversos materials relacionats amb la medicina forense, com ara paper d'or, vidre, plàstic, paper de colors i fulles verdes. La investigació exploratòria va introduir el procés de preparació, els espectres UV/Vis, les característiques de fluorescència i els resultats de l'etiquetatge d'empremtes digitals d'aquests nous nanocomposites Eu3+/OP/TEOS.
El 2014, Seung Jin Ryu et al. primer va formar un complex Eu3+ ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) per hexahidratclorur d'europi(EuCl3 · 6H2O) i 1-10 fenantrolina (Phen). Mitjançant la reacció d'intercanvi iònic entre ions sodi i intercapaeuropiEs van obtenir ions complexos, compostos nanohíbrids intercalats (Eu (Phen) 2) 3+- pedra de sabó de liti sintetitzada i Eu (Phen) 2) 3+- montmorillonita natural). Sota l'excitació d'una làmpada UV a una longitud d'ona de 312 nm, els dos complexos no només mantenen els fenòmens de fotoluminescència característics, sinó que també tenen una estabilitat tèrmica, química i mecànica més alta en comparació amb els complexos Eu3+ purs. No obstant això, a causa de l'absència d'ions d'impureses apagats. com ara el ferro en el cos principal de la pedra de liti, [Eu (Phen) 2] 3+- liti La pedra de sabat té una intensitat de luminescència millor que la [Eu (Phen) 2] 3+- montmorillonita, i l'empremta digital mostra línies més clares i un contrast més fort amb el fons. El 2016, V Sharma et al. pols nano fluorescent sintetitzat d'aluminat d'estronci (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) mitjançant el mètode de combustió. La pols és adequada per a la visualització d'empremtes dactilars fresques i antigues en objectes permeables i no permeables, com ara paper de colors normal, paper d'embalatge, paper d'alumini i discs òptics. No només presenta una alta sensibilitat i selectivitat, sinó que també té unes característiques de brillantor fortes i de llarga durada. El 2018, Wang et al. nanopartícules de CaS preparades (ESM-CaS-NP) dopades ambeuropi, samari, i manganès amb un diàmetre mitjà de 30 nm. Les nanopartícules es van encapsular amb lligands amfifílics, cosa que va permetre que es dispersessin uniformement a l'aigua sense perdre la seva eficiència de fluorescència; La modificació conjunta de la superfície ESM-CaS-NP amb 1-dodeciltiol i àcid 11-mercaptoundecanoic (Arg-DT) / MUA@ESM-CaS NPs va resoldre amb èxit el problema de l'extinció de la fluorescència a l'aigua i l'agregació de partícules causada per la hidròlisi de partícules al nanofluorescent. pols. Aquesta pols fluorescent no només mostra empremtes dactilars potencials en objectes com ara paper d'alumini, plàstic, vidre i rajoles de ceràmica amb alta sensibilitat, sinó que també té una àmplia gamma de fonts de llum d'excitació i no requereix equips d'extracció d'imatges cars per mostrar empremtes dactilars. el mateix any, el grup de recerca de Wang va sintetitzar una sèrie de ternariseuropicomplexos [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] utilitzant àcid orto, meta i p-metilbenzoic com a primer lligand i ortofenantrolina com a segon lligand mitjançant el mètode de precipitació. Sota la irradiació de llum ultraviolada de 245 nm, es podrien mostrar clarament les empremtes dactilars potencials en objectes com ara plàstics i marques comercials. El 2019, Sung Jun Park et al. YBO3 sintetitzat: Ln3+(Ln=Eu, Tb) fòsfors mitjançant el mètode solvotèrmic, millorant eficaçment la detecció potencial d'empremtes dactilars i reduint la interferència del patró de fons. El 2020, Prabakaran et al. va desenvolupar un Na fluorescent [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-Dextrosa compost, utilitzant EuCl3 · 6H20 com a precursor. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] El Cl3 es va sintetitzar mitjançant Phen i 5,5' - DMBP mitjançant un mètode de dissolvent calent, i després Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] El Cl3 i la D-Dextrosa es van utilitzar com a precursors per formar Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3 mitjançant el mètode d'adsorció. Complex 3/D-Dextrosa. Mitjançant experiments, el compost pot mostrar clarament les empremtes dactilars en objectes com ara taps d'ampolles de plàstic, gots i moneda sud-africana sota l'excitació de la llum solar de 365 nm o la llum ultraviolada, amb un contrast més alt i un rendiment de fluorescència més estable. El 2021, Dan Zhang et al. dissenyat i sintetitzat amb èxit un nou complex Eu3 + Eu6 (PPA) 18CTP-TPY hexanuclear amb sis llocs d'unió, que té una excel·lent estabilitat tèrmica de fluorescència (<50 ℃) i es pot utilitzar per a la visualització d'empremtes digitals. No obstant això, calen més experiments per determinar la seva espècie convidada adequada. El 2022, L Brini et al. va sintetitzar amb èxit Eu: pols fluorescent Y2Sn2O7 mitjançant el mètode de co-precipitació i un tractament de mòlta addicional, que pot revelar empremtes dactilars potencials en objectes de fusta i impermeables. El mateix any, el grup de recerca de Wang va sintetitzar NaYF4: Yb mitjançant el mètode de síntesi tèrmica amb dissolvent, Er@YVO4 Eu core -Material de nanofluorescència tipus closca, que pot generar fluorescència vermella sota una excitació ultraviolada de 254 nm i una fluorescència verda brillant sota l'excitació de l'infraroig proper de 980 nm, aconseguint la visualització en mode dual de possibles empremtes dactilars al convidat. La possible visualització d'empremtes dactilars en objectes com ara rajoles ceràmiques, làmines de plàstic, aliatges d'alumini, RMB i paper amb capçalera de colors presenta una gran sensibilitat, selectivitat, contrast i una forta resistència a la interferència de fons.
4 Outlook
En els darrers anys, la recerca sobreeuropi de terres rarescomplexos ha cridat molta atenció, gràcies a les seves excel·lents propietats òptiques i magnètiques, com ara l'alta intensitat de luminiscència, l'alta puresa del color, la llarga vida útil de la fluorescència, els grans buits d'absorció i emissió d'energia i els pics d'absorció estrets. Amb l'aprofundiment de la investigació sobre materials de terres rares, les seves aplicacions en diversos camps com ara la il·luminació i la visualització, la biociència, l'agricultura, l'exèrcit, la indústria de la informació electrònica, la transmissió òptica d'informació, la lluita contra la falsificació de fluorescència, la detecció de fluorescència, etc. Les propietats òptiques deeuropiels complexos són excel·lents i els seus camps d'aplicació s'estan expandint gradualment. Tanmateix, la seva manca d'estabilitat tèrmica, propietats mecàniques i processabilitat limitarà les seves aplicacions pràctiques. Des de la perspectiva actual de la recerca, la recerca d'aplicació de les propietats òptiques deeuropicomplexos en l'àmbit de la ciència forense haurien de centrar-se principalment en la millora de les propietats òptiques deeuropicomplexos i resoldre els problemes de partícules fluorescents propenses a l'agregació en ambients humits, mantenint l'estabilitat i l'eficiència de luminiscència deeuropicomplexos en solucions aquoses. En l'actualitat, el progrés de la societat i la ciència i la tecnologia ha plantejat exigències més elevades per a la preparació de nous materials. Tot i que satisfà les necessitats d'aplicació, també hauria de complir amb les característiques de disseny diversificat i baix cost. Per tant, més investigació sobreeuropicomplexos té una gran importància per al desenvolupament dels rics recursos de terres rares de la Xina i el desenvolupament de la ciència i la tecnologia criminals.
Hora de publicació: 01-nov-2023