I modelli papillari sulle dita umani rimangono sostanzialmente invariati nella loro struttura topologica dalla nascita, che possiede caratteristiche diverse da persona a persona e anche i modelli papillari su ogni dito della stessa persona sono diversi. Il motivo della papilla sulle dita è increspato e distribuito con molti pori di sudore. Il corpo umano secerne continuamente sostanze a base d'acqua come sudore e sostanze oleose come il petrolio. Queste sostanze trasferiranno e si depositeranno sull'oggetto quando entrano in contatto, formando impressioni sull'oggetto. È proprio a causa delle caratteristiche uniche delle stampe manuali, come la loro specificità individuale, la stabilità per tutta la vita e la natura riflessiva dei marchi touch che le impronte digitali sono diventate un simbolo riconosciuto delle indagini criminali e del riconoscimento dell'identità personale dal primo uso delle impronte digitali per l'identificazione personale alla fine del XIX secolo.
Nella scena del crimine, ad eccezione delle impronte digitali tridimensionali e piatte, il tasso di occorrenza di potenziali impronte digitali è il più alto. Le potenziali impronte digitali richiedono in genere l'elaborazione visiva attraverso reazioni fisiche o chimiche. I potenziali metodi comuni di sviluppo delle impronte digitali comprendono principalmente lo sviluppo ottico, lo sviluppo delle polveri e lo sviluppo chimico. Tra questi, lo sviluppo delle polveri è favorito dalle unità di base a causa della sua semplice operazione e basso costo. Tuttavia, i limiti del tradizionale display di impronte digitali a base di polvere non soddisfano più le esigenze dei tecnici criminali, come i colori e i materiali complessi e diversificati dell'oggetto sulla scena del crimine e il cattivo contrasto tra l'impronta digitale e il colore di sfondo; Le dimensioni, la forma, la viscosità, il rapporto di composizione e le prestazioni delle particelle di polvere influenzano la sensibilità del aspetto della polvere; La selettività delle polveri tradizionali è scarsa, in particolare l'adsorbimento migliorato di oggetti bagnati sulla polvere, che riduce notevolmente la selettività di sviluppo delle polveri tradizionali. Negli ultimi anni, il personale di scienze criminali e tecnologiche ha continuato a ricercare costantemente nuovi materiali e metodi di sintesi, tra i qualiterra raraI materiali luminescenti hanno attirato l'attenzione del personale di scienze criminali e tecnologiche a causa delle loro proprietà luminescenti uniche, elevato contrasto, elevata sensibilità, alta selettività e bassa tossicità nell'applicazione del display di impronte digitali. Gli orbitali 4F gradualmente riempiti di elementi della terra rara li conferiscono a livelli di energia molto ricchi e gli orbitali elettronici a strato 5S e 5P di elementi della terra rara sono completamente riempiti. Gli elettroni a strati 4F sono schermati, dando agli elettroni a strati 4F una modalità di movimento unica. Pertanto, gli elementi delle terre rare presentano un'eccellente fotostabilità e stabilità chimica senza fotobleaching, superando i limiti dei coloranti organici comunemente usati. Inoltre,terra raraGli elementi hanno anche proprietà elettriche e magnetiche superiori rispetto ad altri elementi. Le proprietà ottiche uniche diterra raraGli ioni, come la durata della fluorescenza lunga, molte bande di assorbimento ed emissione strette e grandi lacune di assorbimento e emissione di energia, hanno attirato un'attenzione diffusa nella correlata ricerca del display di impronte digitali.
Tra numerositerra raraelementi,Europioè il materiale luminescente più comunemente usato. Demarcay, lo scopritore diEuropioNel 1900, descrivevano le linee nitide per la prima volta nello spettro di assorbimento di EU3+in soluzione. Nel 1909, Urban descrisse la cattodoluminescenza diGd2o3: EU3+. Nel 1920, Prandtl pubblicò per la prima volta gli spettri di assorbimento di EU3+, confermando le osservazioni di De Mare. Lo spettro di assorbimento di EU3+è mostrato nella Figura 1. EU3+si trova di solito sull'orbitale C2 per facilitare la transizione degli elettroni dai livelli 5d0 a 7f2, rilasciando così la fluorescenza rossa. EU3+può ottenere una transizione dagli elettroni a stato fondamentale al livello di energia dello stato eccitato più basso all'interno dell'intervallo visibile della lunghezza d'onda della luce. Sotto l'eccitazione della luce ultravioletta, EU3+presenta una forte fotoluminescenza rossa. Questo tipo di fotoluminescenza non è applicabile solo agli ioni EU3+drogati in substrati o occhiali cristallini, ma anche a complessi sintetizzati conEuropioe ligandi organici. Questi ligandi possono fungere da antenne per assorbire la luminescenza di eccitazione e trasferire energia di eccitazione a livelli di energia più elevati di ioni EU3+. L'applicazione più importante diEuropioè la polvere rossa fluorescenteY2O3: EU3+(YOX) è un componente importante delle lampade fluorescenti. L'eccitazione della luce rossa di EU3+può essere ottenuta non solo dalla luce ultravioletta, ma anche da fascio di elettroni (catodoluminescenza), radiazione a raggi X α o particelle β, elettroluminescenza, luminescenza di attrito o meccanico e metodi di chemiluminescenza. A causa delle sue ricche proprietà luminescenti, è una sonda biologica ampiamente usata nei campi di scienze biomediche o biologiche. Negli ultimi anni, ha anche suscitato l'interesse di ricerca del personale di scienze criminali e tecnologiche nel campo della scienza forense, fornendo una buona scelta per sfondare i limiti del metodo tradizionale in polvere per la visualizzazione delle impronte digitali e ha un significato significativo nel migliorare il contrasto, la sensibilità e la selettività del display di impronte digitali.
Figura 1 Spettrogramma di assorbimento EU3+
1, principio di luminescenza diEuropio delle terre rarecomplessi
Lo stato fondamentale e le configurazioni elettroniche dello stato eccitato diEuropioGli ioni sono entrambi di tipo 4FN. A causa dell'eccellente effetto di schermatura degli orbitali S e D attorno alEuropioioni sugli orbitali 4f, le transizioni FF diEuropioGli ioni presentano bande lineari affilate e vite di fluorescenza relativamente lunga. Tuttavia, a causa della bassa efficienza di fotoluminescenza degli ioni europium nelle regioni di luce ultravioletta e visibile, i ligandi organici vengono utilizzati per formare complessi conEuropioIoni per migliorare il coefficiente di assorbimento delle regioni ultraviolette e di luce visibile. La fluorescenza emessa daEuropioI complessi non hanno solo i vantaggi unici dell'alta intensità di fluorescenza e della purezza di fluorescenza elevata, ma possono anche essere migliorati utilizzando l'elevata efficienza di assorbimento dei composti organici nelle regioni ultraviolette e di luce visibile. L'energia di eccitazione richiesta perEuropioLa fotoluminescenza ionica è alta la carenza di bassa efficienza di fluorescenza. Ci sono due principali principi di luminescenza diEuropio delle terre rareComplessi: uno è la fotoluminescenza, che richiede il ligando diEuropiocomplessi; Un altro aspetto è che l'effetto dell'antenna può migliorare la sensibilità diEuropioluminescenza ionica.
Dopo essere stato eccitato da una luce ultravioletta o visibile esterna, il ligando organico nelterra raraTransizioni complesse dallo stato fondamentale S0 allo stato di singoletto eccitato S1. Gli elettroni di stato eccitato sono instabili e ritornano allo stato fondamentale S0 attraverso le radiazioni, rilasciando energia per il ligando per emettere fluorescenza o saltare a intermittenza al suo triplo stato eccitato T1 o T2 attraverso mezzi non radiativi; Gli stati eccitati tripli rilasciano energia attraverso le radiazioni per produrre fosforescenza del ligando o trasferire energia aMetal Europiumioni attraverso trasferimento di energia intramolecolare non radiativa; Dopo essere stati entusiasti, gli ioni Europium passano dallo stato fondamentale allo stato entusiasta eEuropioGli ioni nello stato eccitato passano al basso livello di energia, tornando alla fine allo stato fondamentale, rilasciando energia e generando fluorescenza. Pertanto, introducendo ligandi organici appropriati con cui interagireterra raraGli ioni e sensibilizzano gli ioni metallici centrali attraverso il trasferimento di energia non radiativa all'interno delle molecole, l'effetto di fluorescenza degli ioni di terre rare può essere notevolmente aumentato e il requisito per l'energia di eccitazione esterna può essere ridotto. Questo fenomeno è noto come l'effetto dell'antenna dei ligandi. Il diagramma del livello di energia del trasferimento di energia nei complessi EU3+è mostrato nella Figura 2.
Nel processo di trasferimento di energia dallo stato eccitato della tripletta a EU3+, il livello di energia dello stato eccitato della tripletta del ligando deve essere superiore o coerente con il livello di energia dello stato eccitato EU3+. Ma quando il livello di energia della tripletta del ligando è molto più grande della più bassa energia dello stato eccitato di EU3+, l'efficienza del trasferimento di energia sarà anche notevolmente ridotta. Quando la differenza tra lo stato di tripletta del ligando e lo stato eccitato più basso di EU3+è piccola, l'intensità della fluorescenza si indebolirà a causa dell'influenza del tasso di disattivazione termica dello stato di tripletta del ligando. I complessi β-diketone hanno i vantaggi del forte coefficiente di assorbimento UV, una forte capacità di coordinamento, un trasferimento di energia efficiente conterra raras e può esistere in forme solide e liquide, rendendoli uno dei ligandi più utilizzati interra raracomplessi.
Figura 2 Diagramma del livello di energia del trasferimento di energia nel complesso EU3+
2. Metodo di sintesi diEuropio delle terre rareComplessi
2.1 Metodo di sintesi allo stato solido ad alta temperatura
Il metodo a stato solido ad alta temperatura è un metodo comunemente usato per la preparazioneterra raraMateriali luminescenti ed è anche ampiamente utilizzato nella produzione industriale. Il metodo di sintesi a stato solido ad alta temperatura è la reazione di interfacce di materia solida in condizioni di alta temperatura (800-1500 ℃) per generare nuovi composti diffondendo o trasportando atomi o ioni solidi. Il metodo in fase solida ad alta temperatura viene utilizzato per prepararsiterra raracomplessi. In primo luogo, i reagenti vengono miscelati in una certa proporzione e una quantità adeguata di flusso viene aggiunta a un mortaio per una macinatura approfondita per garantire una miscelazione uniforme. Successivamente, i reagenti a terra vengono collocati in un forno ad alta temperatura per la calcinazione. Durante il processo di calcinazione, l'ossidazione, la riduzione o i gas inerti possono essere riempiti in base alle esigenze del processo sperimentale. Dopo la calcinazione ad alta temperatura, si forma una matrice con una specifica struttura cristallina e gli ioni di terra rare attivatore vengono aggiunti per formare un centro luminescente. Il complesso calcinato deve essere sottoposto a raffreddamento, risciacquo, asciugatura, rettifica, calcinazione e screening a temperatura ambiente per ottenere il prodotto. In generale, sono richiesti processi di macinazione multipla e calcinazione. La macinazione multipla può accelerare la velocità di reazione e rendere la reazione più completa. Questo perché il processo di macinazione aumenta l'area di contatto dei reagenti, migliorando notevolmente la velocità di diffusione e trasporto degli ioni e delle molecole nei reagenti, migliorando così l'efficienza della reazione. Tuttavia, diversi tempi di calcinazione e temperature avranno un impatto sulla struttura della matrice cristallina.
Il metodo a stato solido ad alta temperatura presenta i vantaggi del semplice funzionamento di processo, a basso costo e consumo di tempo breve, rendendolo una tecnologia di preparazione matura. Tuttavia, i principali svantaggi del metodo a stato solido ad alta temperatura sono: in primo luogo, la temperatura di reazione richiesta è troppo alta, il che richiede attrezzature e strumenti elevati, consuma alta energia ed è difficile controllare la morfologia cristallina. La morfologia del prodotto è irregolare e persino fa danneggiare lo stato cristallino, influenzando le prestazioni della luminescenza. In secondo luogo, una macinazione insufficiente rende difficile per i reagenti mescolare uniformemente e le particelle di cristallo sono relativamente grandi. A causa della rettifica manuale o meccanica, le impurità sono inevitabilmente miscelate per influenzare la luminescenza, con conseguente bassa purezza del prodotto. Il terzo problema è l'applicazione di rivestimento irregolare e la scarsa densità durante il processo di candidatura. Lai et al. sintetizzato una serie di polveri polimromatiche singoli a fase monofase SR5 (PO4) drogate con EU3+e TB3+usando il tradizionale metodo a stato solido ad alta temperatura. Sotto l'eccitazione quasi ultravioletta, la polvere fluorescente può sintonizzare il colore della luminescenza del fosforo dalla regione blu alla regione verde in base alla concentrazione di doping, migliorando i difetti dell'indice di rendering a basso colore e della temperatura di colore elevata nei diodi a emissione della luce bianca. L'elevato consumo di energia è il problema principale nella sintesi di polveri fluorescenti a base di borofosfato con metodo a stato solido ad alta temperatura. Attualmente, sempre più studiosi sono impegnati nello sviluppo e nella ricerca di matrici adeguate per risolvere l'elevato problema di consumo di energia del metodo a stato solido ad alta temperatura. Nel 2015, Hasegawa et al. ha completato la preparazione a stato solido a bassa temperatura della fase Li2NABP2O8 (LNBP) usando per la prima volta il gruppo spaziale P1 del sistema triclinico. Nel 2020, Zhu et al. ha riportato una via di sintesi a bassa temperatura a stato solido per un nuovo Li2NABP2O8: Eu3+(LNBP: UE) fosforo, esplorando un basso consumo di energia e una via di sintesi a basso costo per i fosfori inorganici.
2.2 Metodo di precipitazione CO
Il metodo di precipitazione di CO è anche un metodo di sintesi "soft chimica" comunemente usato per preparare materiali luminescenti in terza rare inorganici. Il metodo di precipitazione di CO prevede l'aggiunta di un precipitante al reagente, che reagisce con i cationi in ciascun reagente per formare un precipitato o idrolizza il reagente in determinate condizioni per formare ossidi, idrossidi, sali insolubili, ecc. Il prodotto target viene ottenuto attraverso la filtraggio, il lavaggio, la manganello e altri processi. I vantaggi del metodo di precipitazione di CO sono un funzionamento semplice, un consumo di tempo breve, un basso consumo di energia e un'elevata purezza del prodotto. Il suo vantaggio più importante è che la sua piccola dimensione delle particelle può generare direttamente nanocristalli. Gli svantaggi del metodo di precipitazione di CO sono: in primo luogo, il fenomeno di aggregazione del prodotto ottenuto è grave, il che influisce sulle prestazioni luminescenti del materiale fluorescente; In secondo luogo, la forma del prodotto non è chiara e difficile da controllare; In terzo luogo, ci sono alcuni requisiti per la selezione delle materie prime e le condizioni di precipitazione tra ciascun reagente dovrebbero essere il più simili o identiche possibile, il che non è adatto per l'applicazione di più componenti del sistema. K. Petcharoen et al. Nanoparticelle di magnetite sferica sintetizzate mediante idrossido di ammonio come metodo di precipitazione di CO precipitante e chimico. L'acido acetico e l'acido oleico sono stati introdotti come agenti di rivestimento durante lo stadio iniziale di cristallizzazione e la dimensione delle nanoparticelle di magnetite è stata controllata nell'intervallo di 1-40 nm modificando la temperatura. Le nanoparticelle di magnetite ben disperse in soluzione acquosa sono state ottenute attraverso la modifica della superficie, migliorando il fenomeno dell'agglomerazione delle particelle nel metodo di precipitazione di CO. Kee et al. confrontato gli effetti del metodo idrotermico e del metodo di precipitazione di CO su forma, struttura e dimensione delle particelle di UE-CSH. Hanno sottolineato che il metodo idrotermico genera nanoparticelle, mentre il metodo di precipitazione di CO genera particelle prismatiche submicroniche. Rispetto al metodo di precipitazione di CO, il metodo idrotermico presenta una maggiore cristallinità e una migliore intensità di fotoluminescenza nella preparazione della polvere UE-CSH. JK Han et al. Sviluppato un nuovo metodo di precipitazione di CO usando un solvente non acquoso N, N-dimetilformamide (DMF) per preparare (BA1-XSRX) 2SIO4: fosfori EU2 con distribuzione di dimensioni strette e elevata efficienza quantistica vicino a particelle sferiche di dimensioni nano o sottomicronici. Il DMF può ridurre le reazioni di polimerizzazione e rallentare la velocità di reazione durante il processo di precipitazione, contribuendo a prevenire l'aggregazione delle particelle.
2.3 Metodo di sintesi termica idrotermale/solvente
Il metodo idrotermico iniziò a metà del XIX secolo quando i geologi simularono la mineralizzazione naturale. All'inizio del XX secolo, la teoria è gradualmente maturata ed è attualmente uno dei metodi di chimica della soluzione più promettenti. Il metodo idrotermico è un processo in cui il vapore acqueo o la soluzione acquosa viene utilizzato come mezzo (per trasportare ioni e gruppi molecolari e la pressione di trasferimento) per raggiungere uno stato subcritico o supercritico in un ambiente chiuso ad alta temperatura e ad alta pressione (il primo ha una temperatura di convocatura, e in una temperatura di reazione a base di idroli I gruppi si diffondono a bassa temperatura per la ricristallizzazione. La temperatura, il valore del pH, il tempo di reazione, la concentrazione e il tipo di precursore durante il processo di idrolisi influenzano il tasso di reazione, l'aspetto dei cristalli, la forma, la struttura e il tasso di crescita a vari gradi. Un aumento della temperatura non solo accelera la dissoluzione delle materie prime, ma aumenta anche l'effettiva collisione delle molecole per promuovere la formazione di cristalli. I diversi tassi di crescita di ciascun piano di cristallo nei cristalli di pH sono i principali fattori che influenzano la fase cristallina, le dimensioni e la morfologia. La durata del tempo di reazione influisce anche sulla crescita dei cristalli e più tempo è più favorevole per la crescita cristallina.
I vantaggi del metodo idrotermico si manifestano principalmente in: in primo luogo, ad alta purezza del cristallo, inquinamento da impurità, distribuzione delle dimensioni delle particelle strette, ad alta resa e morfologia del prodotto diversificato; Il secondo è che il processo operativo è semplice, il costo è basso e il consumo di energia è basso. La maggior parte delle reazioni sono eseguite in ambienti di media a bassa temperatura e le condizioni di reazione sono facili da controllare. La gamma di applicazioni è ampia e può soddisfare i requisiti di preparazione di varie forme di materiali; In terzo luogo, la pressione dell'inquinamento ambientale è bassa ed è relativamente amichevole per la salute degli operatori. I suoi principali svantaggi sono che il precursore della reazione è facilmente influenzato dal pH ambientale, dalla temperatura e dal tempo e il prodotto ha un basso contenuto di ossigeno.
Il metodo solvotermico utilizza solventi organici come mezzo di reazione, espandendo ulteriormente l'applicabilità dei metodi idrotermali. A causa delle differenze significative nelle proprietà fisiche e chimiche tra solventi organici e acqua, il meccanismo di reazione è più complesso e l'aspetto, la struttura e le dimensioni del prodotto sono più diversi. Nallappan et al. Cristalli MOOX sintetizzati con diverse morfologie dal foglio a nanorod controllando il tempo di reazione del metodo idrotermico usando il dialkyl solfato di sodio come agente di regia dei cristalli. Dianwen Hu et al. Materiali compositi sintetizzati basati su polioxymolybdenum cobalt (COPMA) e UIO-67 o contenenti gruppi bipiridilici (UIO-BPY) usando il metodo solvotermico mediante ottimizzare le condizioni di sintesi.
2.4 Metodo Gel SOL
Il metodo Gel SOL è un metodo chimico tradizionale per preparare materiali funzionali inorganici, che è ampiamente utilizzato nella preparazione di nanomateriali metallici. Nel 1846, Elbelmen usò per la prima volta questo metodo per preparare SIO2, ma il suo uso non era ancora maturo. Il metodo di preparazione è principalmente quello di aggiungere un attivatore di ioni terrestre rari nella soluzione di reazione iniziale per rendere il solvente volatilizzare per creare gel e il gel preparato ottiene il prodotto target dopo il trattamento della temperatura. Il fosforo prodotto dal metodo Gel Sol ha una buona morfologia e caratteristiche strutturali e il prodotto ha una piccola dimensione uniforme delle particelle, ma la sua luminosità deve essere migliorata. Il processo di preparazione del metodo sol-gel è semplice e facile da usare, la temperatura di reazione è bassa e le prestazioni di sicurezza sono elevate, ma il tempo è lungo e la quantità di ciascun trattamento è limitata. Gaponenko et al. Preparato la struttura multistrato Amorfo BATIO3/SiO2 mediante centrifugazione e metodo sol-gel di trattamento termico con un buon indice di trasmissività e rifrazione e ha sottolineato che l'indice di rifrazione del film BAIO3 aumenterà con l'aumento della concentrazione di SOL. Nel 2007, il gruppo di ricerca di Liu L ha catturato con successo il complesso di ioni/sensibilizzanti eu3+metallo altamente fluorescente e di luce in nanocompositi a base di silice e gel a secco drogato usando il metodo Gel SOL. In diverse combinazioni di diversi derivati di sensibilizzatori di terre rare e modelli nanoporosi di silice, l'uso del sensibilizzatore 1,10-fenantrolina (OP) nel modello di tetraetossisilano (TEOS) fornisce il miglior gel a secco drogato a fluorescenza per testare le proprietà spettrali di EU3+.
2.5 Metodo di sintesi a microonde
Il metodo di sintesi a microonde è un nuovo metodo di sintesi chimica verde e privo di inquinamento rispetto al metodo a stato solido ad alta temperatura, che è ampiamente utilizzato nella sintesi del materiale, specialmente nel campo della sintesi nanomateriale, che mostra un buon momento di sviluppo. Il microonde è un'onda elettromagnetica con una lunghezza d'onda tra 1NN e 1 m. Il metodo a microonde è il processo in cui le particelle microscopiche all'interno del materiale di partenza subiscono la polarizzazione sotto l'influenza della resistenza al campo elettromagnetico esterno. Man mano che la direzione del campo elettrico a microonde cambia, la direzione del movimento e della disposizione dei dipoli cambia continuamente. La risposta di isteresi dei dipoli, nonché la conversione della propria energia termica senza la necessità di collisione, attrito e perdita dielettrica tra atomi e molecole, raggiunge l'effetto di riscaldamento. A causa del fatto che il riscaldamento a microonde può riscaldare uniformemente l'intero sistema di reazione e condurre rapidamente energia, promuovendo così l'avanzamento delle reazioni organiche, rispetto ai tradizionali metodi di preparazione, il metodo di sintesi a microonde presenta i vantaggi della velocità di reazione rapida, della sicurezza verde, della dimensione delle particelle di materiale piccolo e uniforme e della purezza di fase elevata. Tuttavia, la maggior parte dei rapporti attualmente utilizza assorbitori a microonde come polvere di carbonio, Fe3O4 e MNO2 per fornire indirettamente il calore per la reazione. Le sostanze che sono facilmente assorbite dalle microonde e possono attivare i reagenti stessi necessitano di ulteriori esplorazioni. Liu et al. ha combinato il metodo di precipitazione di CO con il metodo a microonde per sintetizzare Limn2O4 di spinello puro con morfologia porosa e buone proprietà.
2.6 Metodo di combustione
Il metodo di combustione si basa su metodi di riscaldamento tradizionali, che utilizzano la combustione della materia organica per generare il prodotto target dopo che la soluzione è evaporata alla secchezza. Il gas generato dalla combustione della materia organica può effettivamente rallentare il verificarsi di agglomerazione. Rispetto al metodo di riscaldamento a stato solido, riduce il consumo di energia ed è adatto a prodotti con bassa temperatura di reazione. Tuttavia, il processo di reazione richiede l'aggiunta di composti organici, che aumenta il costo. Questo metodo ha una piccola capacità di elaborazione e non è adatto alla produzione industriale. Il prodotto prodotto dal metodo di combustione ha una dimensione delle particelle ridotte e uniformi, ma a causa del breve processo di reazione, potrebbero esserci cristalli incompleti, che influiscono sulle prestazioni di luminescenza dei cristalli. Anning et al. Utilizzato La2O3, B2O3 e MG come materiali di partenza e la sintesi di combustione assistita dal sale per produrre polvere lab6 in lotti in un breve periodo di tempo.
3. Applicazione diEuropio delle terre rarecomplessi nello sviluppo delle impronte digitali
Il metodo di visualizzazione della polvere è uno dei metodi di visualizzazione delle impronte digitali più classiche e tradizionali. Al momento, le polveri che mostrano le impronte digitali possono essere divise in tre categorie: polveri tradizionali, come le polveri magnetiche composte da polvere di ferro fine e polvere di carbonio; Polveri in metallo, come la polvere d'oro,polvere d'argentoe altre polveri metalliche con una struttura di rete; Polvere fluorescente. Tuttavia, le polveri tradizionali hanno spesso grandi difficoltà a mostrare impronte digitali o vecchie impronte digitali su oggetti di fondo complessi e hanno un certo effetto tossico sulla salute degli utenti. Negli ultimi anni, il personale di scienze criminali e tecnologiche ha sempre più favorito l'applicazione di materiali fluorescenti nano per la visualizzazione delle impronte digitali. A causa delle proprietà luminescenti uniche di EU3+e dell'applicazione diffusa diterra rarasostanze,Europio delle terre rareI complessi non sono diventati solo un hotspot di ricerca nel campo della scienza forense, ma forniscono anche idee di ricerca più ampie per la visualizzazione delle impronte digitali. Tuttavia, l'EU3+nei liquidi o sui solidi ha scarse prestazioni di assorbimento della luce e deve essere combinato con ligandi per sensibilizzare ed emettere luce, consentendo a EU3+di esibire proprietà di fluorescenza più forti e persistenti. Attualmente, i ligandi comunemente usati includono principalmente β-diketones, acidi carbossilici e sali carbossilati, polimeri organici, macrocicli supramolecolari, ecc. Con la ricerca approfondita e l'applicazione diEuropio delle terre rarecomplessi, è stato scoperto che negli ambienti umidi, la vibrazione delle molecole H2O di coordinamento inEuropioI complessi possono causare tempra di luminescenza. Pertanto, al fine di ottenere una migliore selettività e un forte contrasto nella visualizzazione delle impronte digitali, è necessario fare sforzi per studiare come migliorare la stabilità termica e meccanica diEuropiocomplessi.
Nel 2007, il gruppo di ricerca di Liu L è stato il pioniere dell'introduzioneEuropioCompleti nel campo dell'impronta digitale per la prima volta in patria e all'estero. I complessi a ioni/sensibilizzanti eu3+metallici altamente fluorescenti e luminosi catturati dal metodo Gel SOL possono essere utilizzati per il potenziale rilevamento delle impronte digitali su vari materiali correlati forensi, tra cui fogli dorati, vetro, plastica, carta colorata e foglie verdi. La ricerca esplorativa ha introdotto il processo di preparazione, gli spettri UV/VIS, le caratteristiche di fluorescenza e i risultati dell'etichettatura delle impronte digitali di questi nuovi nanocompositi EU3+/OP/TEOS.
Nel 2014, Seung Jin Ryu et al. formato per la prima volta un complesso EU3+([EUCL2 (PHEN) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) da esaidratocloruro di europio(EUCL3 · 6H2O) e 1-10 fenantrolina (PHEN). Attraverso la reazione di scambio ionico tra ioni di sodio interstrato eEuropioSono stati ottenuti ioni complessi, composti ibridi nano intercalati (UE (Phen) 2) 3+- Scool di sapone di litio sintetizzato e UE (PHEN) 2) 3+- Montmorillonite naturale). Sotto l'eccitazione di una lampada UV a una lunghezza d'onda di 312nm, i due complessi non solo mantengono i fenomeni caratteristici della fotoluminescenza, ma hanno anche una stabilità termica, chimica e meccanica più elevata rispetto ai complessi eu3+puri. Intensità di luminescenza rispetto a [UE (Phen) 2] 3+- Montmorillonite e l'impronta digitale mostra linee più chiare e un contrasto più forte con lo sfondo. Nel 2016, V Sharma et al. Alluminato di stronzio sintetizzato (SRAL2O4: polvere fluorescente nano eu2+, dy3+) mediante metodo di combustione. La polvere è adatta alla visualizzazione di impronte digitali fresche e vecchie su oggetti permeabili e non permeabili come carta colorata ordinaria, carta da imballaggio, foglio di alluminio e dischi ottici. Non solo presenta un'alta sensibilità e selettività, ma ha anche caratteristiche di post-bagliore forti e durature. Nel 2018, Wang et al. nanoparticelle CA preparate (ESM-Cas-NP) drogate conEuropio, samarioe manganese con un diametro medio di 30 nm. Le nanoparticelle sono state incapsulate con ligandi anfifilici, permettendo loro di essere uniformemente dispersi in acqua senza perdere l'efficienza della fluorescenza; La modifica della CO della superficie ESM-Cas-NP con NP 1-dodecylthiol e 11-mercaptoundecanoic (ARG-DT)/ MUA@ESM-Cas ha risolto con successo il problema della fluorescenza che si riferisce in acqua e aggregazione di particelle causata dall'idrolisi delle particelle nella polvere fluorescente nano. Questa polvere fluorescente non solo mostra potenziali impronte digitali su oggetti come fogli di alluminio, plastica, vetro e piastrelle in ceramica con alta sensibilità, ma ha anche una vasta gamma di sorgenti di luce di eccitazione e non richiede costose attrezzature di estrazione di immagini per visualizzare le impronte digitali: nello stesso anno, lo stesso anno, il gruppo di ricerca di Wang ha sintetizzato una serie di ternari ternariEuropioComplessi [UE (M-MA) 3 (O-PHEN)] usando Ortho, Meta e P-metilbenzoico come primo ligando e fenantrolina ortho come secondo ligando usando il metodo di precipitazione. Irradiazione alla luce ultravioletta inferiore a 245 Nm, potrebbero essere chiaramente visualizzate potenziali impronte digitali su oggetti come materie plastiche e marchi. Nel 2019, Sung Jun Park et al. YBO3 sintetizzato: fosfori LN3+(LN = EU, TB) attraverso il metodo solvotermico, migliorando efficacemente il rilevamento delle potenziali impronte digitali e riducendo l'interferenza del modello di fondo. Nel 2020, Prabakaran et al. ha sviluppato un composito fluorescente NA [UE (5,50 DMBP) (PHEN) 3] · Cl3/D-destrosio, usando EUCL3 · 6H20 come precursore. Na [Eu (5,5 '- dmbp) (Phen) 3] Cl3 è stato sintetizzato usando phen e 5,5 ′- dMBP attraverso un metodo del solvente caldo, e quindi Na [Eu (5,5'- DMBP) (PHEN) 3] Cl3 e D-Destros metodo. Complesso 3/D-destrosio. Attraverso esperimenti, il composito può mostrare chiaramente le impronte digitali su oggetti come tappi di bottiglia di plastica, occhiali e valuta sudafricana sotto l'eccitazione della luce solare a 365 nm o della luce ultravioletta, con maggiore contrasto e prestazioni di fluorescenza più stabili. Nel 2021, Dan Zhang et al. progettato e sintetizzato con successo un nuovo hexanucleare EU3+complesso EU6 (PPA) 18CTP-TPY con sei siti di legame, che ha un'eccellente stabilità termica a fluorescenza (<50 ℃) e può essere utilizzato per la visualizzazione delle impronte digitali. Tuttavia, sono necessari ulteriori esperimenti per determinare le sue specie ospiti adatte. Nel 2022, L Brini et al. EU sintetizzati con successo: Y2SN2O7 polvere fluorescente attraverso il metodo di precipitazione di CO e ulteriore macinazione del trattamento, che può rivelare potenziali impronte digitali su oggetti in legno e impermeabili. Nello stesso anno, il gruppo di ricerca di Wang è sintetizzato in base al materiale di sintesi di solidori di sintesi di solidi, utilizzando il materiale di fluorescenza per il solvente, che può essere assalito in base al solicecenza per la sintesi di solventi. Eccitazione ultravioletta e fluorescenza verde brillante sotto l'eccitazione del vicino infrarosso di 980 nm, raggiungendo la visualizzazione a doppia modalità di potenziali impronte digitali sull'ospite. Il potenziale display di impronte digitali su oggetti come piastrelle in ceramica, fogli di plastica, leghe di alluminio, RMB e carta integrale colorata presenta elevata sensibilità, selettività, contrasto e forte resistenza all'interferenza di fondo.
4 prospettive
Negli ultimi anni, la ricerca suEuropio delle terre rareI complessi hanno attirato molta attenzione, grazie alle loro eccellenti proprietà ottiche e magnetiche come l'elevata intensità di luminescenza, la purezza di colore elevato, la durata della fluorescenza lunga, la grande assorbimento di energia e le lacune di emissione e i picchi di assorbimento stretti. Con l'approfondimento della ricerca sui materiali delle terre rare, le loro applicazioni in vari settori quali illuminazione e display, bioscienze, agricoltura, militare, industria delle informazioni elettroniche, trasmissione di informazioni ottiche, anti-contatto di fluorescenza, rilevamento della fluorescenza, ecc. Sta diventando sempre più diffusi. Le proprietà ottiche diEuropioI complessi sono eccellenti e i loro campi di applicazione si stanno gradualmente espandendo. Tuttavia, la loro mancanza di stabilità termica, proprietà meccaniche e trasformabilità limiterà le loro applicazioni pratiche. Dall'attuale prospettiva di ricerca, la ricerca sull'applicazione delle proprietà ottiche diEuropioI complessi nel campo della scienza forense dovrebbero concentrarsi principalmente sul miglioramento delle proprietà ottiche diEuropiocomplessi e risoluzione dei problemi delle particelle fluorescenti inclini all'aggregazione in ambienti umidi, mantenendo la stabilità e l'efficienza della luminescenzaEuropiocomplessi in soluzioni acquose. Al giorno d'oggi, il progresso della società, della scienza e della tecnologia ha presentato requisiti più elevati per la preparazione di nuovi materiali. Mentre soddisfa le esigenze di applicazione, dovrebbe anche rispettare le caratteristiche del design diversificato e del basso costo. Pertanto, ulteriori ricerche suEuropioI complessi sono di grande significato per lo sviluppo delle ricche risorse delle terre rare della Cina e dello sviluppo di scienze e tecnologie criminali.
Tempo post: nov-01-2023