Az emberi ujjak papilláris mintái születésüktől fogva alapvetően változatlanok topológiai struktúrájukban, személyenként eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, és ugyanazon személy ujjain a papilláris minták is eltérőek. Az ujjak papilla mintája bordázott és sok izzadságpórussal eloszlik. Az emberi szervezet folyamatosan választ ki vízbázisú anyagokat, például izzadságot, és olajos anyagokat, például olajat. Ezek az anyagok átkerülnek és lerakódnak a tárgyon, amikor érintkezésbe kerülnek, és benyomatokat képeznek a tárgyon. Pontosan a kézlenyomatok egyedi jellemzői, például egyéni sajátosságuk, élethosszig tartó stabilitásuk és az érintési nyomok tükröző jellege miatt váltak az ujjlenyomatok a bűnügyi nyomozás és a személyazonosság-felismerés elismert szimbólumává az ujjlenyomatok személyazonosításra való első felhasználása óta. század végén.
A helyszínen a háromdimenziós és a lapos színes ujjlenyomatok kivételével a legnagyobb az esetleges ujjlenyomatok előfordulási aránya. A lehetséges ujjlenyomatok általában vizuális feldolgozást igényelnek fizikai vagy kémiai reakciókon keresztül. A közös lehetséges ujjlenyomat-előkészítési módszerek főként az optikai fejlesztést, a porfejlesztést és a kémiai fejlesztést foglalják magukban. Közülük a porfejlesztést az alulról építkező egységek kedvelik egyszerű működése és alacsony költsége miatt. A hagyományos por alapú ujjlenyomat-megjelenítés korlátai azonban már nem felelnek meg a bűnügyi technikusok igényeinek, például a tetthelyen található tárgy összetett és változatos színei és anyagai, valamint az ujjlenyomat és a háttérszín közötti gyenge kontraszt; A porszemcsék mérete, alakja, viszkozitása, összetételi aránya és teljesítménye befolyásolja a por megjelenésének érzékenységét; A hagyományos porok szelektivitása gyenge, különösen a nedves tárgyak fokozott adszorpciója a poron, ami nagymértékben csökkenti a hagyományos porok fejlesztési szelektivitását. Az elmúlt években a bűnügyi tudomány és technológia munkatársai folyamatosan kutatnak új anyagokat és szintézismódszereket, köztükritkaföldfémA lumineszcens anyagok egyedi lumineszcens tulajdonságaik, nagy kontrasztjuk, nagy érzékenységük, nagy szelektivitásuk és alacsony toxicitásuk miatt keltették fel a bűnügyi tudományos és technológiai személyzet figyelmét az ujjlenyomat-kijelző alkalmazásakor. A ritkaföldfémek fokozatosan megtöltött 4f pályái igen gazdag energiaszinttel ruházzák fel őket, a ritkaföldfémek 5s és 5P rétegű elektronpályái pedig teljesen feltöltődnek. A 4f réteg elektronjai árnyékoltak, így a 4f réteg elektronjai egyedi mozgásmódot biztosítanak. Ezért a ritkaföldfém elemek kiváló fotostabilitást és kémiai stabilitást mutatnak fényfehérítés nélkül, felülmúlva az általánosan használt szerves festékek korlátait. Ezen kívülritkaföldfémaz elemek kiváló elektromos és mágneses tulajdonságokkal is rendelkeznek, mint más elemek. Az egyedülálló optikai tulajdonságairitkaföldfémAz ionok, mint például a hosszú fluoreszcencia-élettartam, sok keskeny abszorpciós és emissziós sáv, valamint a nagy energiaelnyelési és emissziós rések széles körben felkeltették a figyelmet az ujjlenyomat-kijelzővel kapcsolatos kutatásokban.
A sok közülritkaföldfémelemek,európiuma leggyakrabban használt lumineszcens anyag. Demarcay, a felfedezőeurópium1900-ban írt le először éles vonalakat az Eu3+in oldat abszorpciós spektrumában. 1909-ben Urban leírta a katódlumineszcenciátGd2O3: Eu3+. 1920-ban Prandtl először publikálta az Eu3+ abszorpciós spektrumát, megerősítve ezzel De Mare megfigyeléseit. Az Eu3+ abszorpciós spektruma az 1. ábrán látható. Az Eu3+ általában a C2 pályán helyezkedik el, hogy megkönnyítse az elektronok 5D0 szintről 7F2 szintre való átmenetét, ezáltal vörös fluoreszcenciát szabadítson fel. Az Eu3+ átmenetet tud elérni az alapállapotú elektronokról a legalacsonyabb gerjesztett állapotú energiaszintre a látható fény hullámhossz-tartományán belül. Ultraibolya fény gerjesztése alatt az Eu3+ erős vörös fotolumineszcenciát mutat. Ez a fajta fotolumineszcencia nem csak a kristály szubsztrátumban vagy üvegben adalékolt Eu3+-ionokra alkalmazható, hanem a vele szintetizált komplexekre is.európiumés szerves ligandumok. Ezek a ligandumok antennaként szolgálhatnak a gerjesztési lumineszcenciának elnyelésére, és a gerjesztési energiát az Eu3+ionok magasabb energiaszintjére továbbítják. A legfontosabb alkalmazásaeurópiuma vörös fluoreszkáló porY2O3: Az Eu3+(YOX) a fénycsövek fontos alkotóeleme. Az Eu3+ vörös fénnyel való gerjesztése nemcsak ultraibolya fénnyel, hanem elektronsugárral (katodolumineszcencia), röntgen γ sugárzással α vagy β részecske, elektrolumineszcencia, súrlódási vagy mechanikai lumineszcencia, valamint kemilumineszcencia módszerekkel is elérhető. Gazdag lumineszcens tulajdonságainak köszönhetően széles körben alkalmazott biológiai szonda az orvosbiológiai vagy biológiai tudományok területén. Az elmúlt években felkeltette a bûnügyi és technológiai munkatársak kutatási érdeklõdését a törvényszéki tudomány területén is, jó választás lehet az ujjlenyomatok megjelenítésére szolgáló hagyományos poros módszer korlátainak áttörésére, és jelentõs a kontraszt javításában, az ujjlenyomat-kijelző érzékenysége és szelektivitása.
1. ábra Eu3+abszorpciós spektrogram
1, Lumineszcencia elveritkaföldfém európiumkomplexek
Az alapállapot és a gerjesztett állapotú elektronikus konfigurációkeurópiumaz ionok egyaránt 4fn típusúak. A körüli s és d pályák kiváló árnyékoló hatása miatteurópiumionok a 4f pályákon, az ff átmenetekeurópiumAz ionok éles lineáris sávokat és viszonylag hosszú fluoreszcencia-élettartamot mutatnak. Azonban az európium ionok alacsony fotolumineszcencia hatékonysága miatt az ultraibolya és a látható fény tartományában, szerves ligandumokat használnak a komplexek kialakításáraeurópiumionok az ultraibolya és a látható fény elnyelési együtthatójának javítására. által kibocsátott fluoreszcenciaeurópiumA komplexek nemcsak a magas fluoreszcencia intenzitás és a nagy fluoreszcencia tisztaság egyedülálló előnyeivel rendelkeznek, hanem javíthatók is a szerves vegyületek nagy abszorpciós hatékonyságának kihasználásával az ultraibolya és a látható fény tartományában. A szükséges gerjesztési energiaeurópiumion fotolumineszcencia magas Az alacsony fluoreszcencia hatékonyság hiánya. A lumineszcenciának két fő elve vanritkaföldfém európiumkomplexek: az egyik a fotolumineszcencia, amelyhez a ligandum szükségeseurópiumkomplexek; Egy másik szempont, hogy az antenna effektus javíthatja az érzékenységeteurópiumion lumineszcencia.
Miután külső ultraibolya vagy látható fénnyel gerjesztették, a szerves ligandum aritkaföldfémkomplex átmenetek az S0 alapállapotból az S1 gerjesztett szingulett állapotba. A gerjesztett állapotú elektronok instabilak, és sugárzás útján visszatérnek az S0 alapállapotba, energiát szabadítanak fel a ligandum számára, hogy fluoreszcenciát bocsássanak ki, vagy szakaszosan átugorjanak a hármas gerjesztett állapotba, T1 vagy T2 nem sugárzó módon; A háromszoros gerjesztésű állapotok sugárzással energiát szabadítanak fel, hogy ligandum foszforeszcenciát állítsanak elő, vagy energiát adnak átfém európiumionok nem sugárzó intramolekuláris energiaátvitel révén; A gerjesztést követően az európiumionok az alapállapotból a gerjesztett állapotba kerülnek, éseurópiumA gerjesztett állapotban lévő ionok az alacsony energiaszintre térnek át, végül visszatérnek az alapállapotba, energiát szabadítanak fel és fluoreszcenciát generálnak. Ezért megfelelő szerves ligandumok bevezetésével, amelyekkel kölcsönhatásba léphetnekritkaföldfémionok és a központi fémionok érzékennyé tétele a molekulákon belüli nem sugárzó energiaátvitel révén, a ritkaföldfém-ionok fluoreszcens hatása nagymértékben növelhető és a külső gerjesztési energia igénye csökkenthető. Ezt a jelenséget a ligandumok antennahatásaként ismerik. Az Eu3+komplexek energiaátvitelének energiaszint diagramja a 2. ábrán látható.
A triplett gerjesztett állapotból az Eu3+-ba történő energiaátvitel során a ligandum triplett gerjesztett állapot energiaszintjének magasabbnak kell lennie, vagy összhangban kell lennie az Eu3+ gerjesztett állapot energiaszintjével. De ha a ligandum hármas energiaszintje sokkal nagyobb, mint az Eu3+ legalacsonyabb gerjesztett állapotú energiája, az energiaátviteli hatékonyság is nagymértékben csökken. Ha kicsi a különbség a ligandum triplett állapota és az Eu3+ legalacsonyabb gerjesztett állapota között, a ligandum triplett állapotának termikus dezaktiválási sebessége miatt a fluoreszcencia intenzitása gyengül. A β-diketon komplexek előnyei: erős UV-elnyelési együttható, erős koordinációs képesség, hatékony energiaátvitelritkaföldféms, és létezhetnek szilárd és folyékony formában is, így az egyik legszélesebb körben használt ligandumritkaföldfémkomplexek.
2. ábra Energiaátvitel energiaszint diagramja Eu3+komplexben
2. szintézis módszereRitkaföldfémek EuropiumKomplexumok
2.1 Magas hőmérsékletű szilárdtest-szintézis módszer
A magas hőmérsékletű szilárdtest-módszer az előállítás általánosan használt módszereritkaföldfémlumineszcens anyagok, és az ipari termelésben is széles körben használják. A magas hőmérsékletű szilárdtest-szintézis módszer a szilárd anyagok határfelületeinek reakciója magas hőmérsékleti körülmények között (800-1500 ℃), hogy új vegyületeket állítsanak elő szilárd atomok vagy ionok diffundálásával vagy szállításával. Az elkészítéshez magas hőmérsékletű szilárd fázisú módszert alkalmaznakritkaföldfémkomplexek. Először a reagenseket meghatározott arányban összekeverjük, és megfelelő mennyiségű folyasztószert adunk a habarcshoz az alapos őrlés érdekében, hogy biztosítsuk az egyenletes keveredést. Ezt követően az őrölt reagenseket magas hőmérsékletű kemencébe helyezik kalcinálás céljából. A kalcinálás során a kísérleti eljárás igényei szerint oxidációs, redukciós vagy inert gázok tölthetők fel. Magas hőmérsékletű kalcinálás után egy meghatározott kristályszerkezetű mátrix képződik, amelybe az aktivátor ritkaföldfém-ionokat adva lumineszcens centrumot alkotnak. A kalcinált komplexet le kell hűteni, öblíteni, szárítani, újraőrölni, kalcinálni és szobahőmérsékleten át kell szűrni a termék előállításához. Általában több őrlési és kalcinálási eljárásra van szükség. A többszöri őrlés felgyorsíthatja a reakció sebességét és teljesebbé teheti a reakciót. Az őrlési folyamat ugyanis megnöveli a reaktánsok érintkezési felületét, nagymértékben javítva a reaktánsokban lévő ionok és molekulák diffúziós és szállítási sebességét, ezáltal javul a reakció hatékonysága. A különböző kalcinációs idők és hőmérsékletek azonban hatással vannak a képződött kristálymátrix szerkezetére.
A magas hőmérsékletű szilárdtest-módszer előnye az egyszerű folyamatkezelés, az alacsony költség és a rövid időigény, így ez egy kiforrott előkészítési technológia. A magas hőmérsékletű szilárdtest-módszer fő hátrányai azonban a következők: egyrészt a szükséges reakcióhőmérséklet túl magas, ami magas berendezéseket és műszereket igényel, nagy energiát fogyaszt, és nehezen szabályozható a kristálymorfológia. A termék morfológiája egyenetlen, sőt a kristály állapotát is károsítja, ami befolyásolja a lumineszcencia teljesítményt. Másodszor, az elégtelen őrlés megnehezíti a reaktánsok egyenletes elkeveredését, és a kristályrészecskék viszonylag nagyok. A kézi vagy mechanikus őrlés miatt a szennyeződések elkerülhetetlenül összekeverednek, hogy befolyásolják a lumineszcenciát, ami alacsony terméktisztaságot eredményez. A harmadik probléma a bevonat egyenetlen felhordása és a rossz sűrűség az alkalmazási folyamat során. Lai et al. Sr5 (PO4) 3Cl egyfázisú polikromatikus fluoreszcens porok sorozatát szintetizálta Eu3+-mal és Tb3+-mal adalékolva a hagyományos magas hőmérsékletű szilárdtest módszerrel. Közel ultraibolya gerjesztés esetén a fluoreszcens por a foszfor lumineszcencia színét a kék területről a zöld területre hangolhatja az adalékkoncentrációnak megfelelően, javítva az alacsony színvisszaadási index és a magas kapcsolódó színhőmérséklet hibáit a fehér fénykibocsátó diódákban. . A bórfoszfát alapú fluoreszcens porok magas hőmérsékletű szilárdtest-módszerrel történő szintézisénél a nagy energiafogyasztás jelenti a fő problémát. Jelenleg egyre több tudós elkötelezett amellett, hogy megfelelő mátrixokat fejlesszen ki és keressen a magas hőmérsékletű szilárdtest-módszer magas energiafogyasztási problémájának megoldására. 2015-ben Hasegawa et al. első alkalommal fejezte be a Li2NaBP2O8 (LNBP) fázis alacsony hőmérsékletű szilárdtest-előállítását a triclinic rendszer P1 tércsoportjának felhasználásával. 2020-ban Zhu et al. beszámolt egy új Li2NaBP2O8:Eu3+(LNBP:Eu) foszfor alacsony hőmérsékletű szilárdtest-szintézis-útvonaláról, melyben a szervetlen foszforok alacsony energiafogyasztását és alacsony költségű szintézisét kutatja.
2.2 Co-kicsapási módszer
A ko-kicsapásos módszer a ritkaföldfémek szervetlen lumineszcens anyagok előállítására is általánosan használt „lágykémiai” szintézis módszer. A társkicsapásos eljárás során egy kicsapószert adnak a reagenshez, amely az egyes reagensekben lévő kationokkal reagálva csapadékot képez, vagy bizonyos körülmények között hidrolizálja a reagenst, így oxidok, hidroxidok, oldhatatlan sók stb. keletkeznek. A célterméket szűréssel nyerik, mosás, szárítás és egyéb eljárások. A kocsapadékos módszer előnyei az egyszerű kezelés, a rövid időfogyasztás, az alacsony energiafogyasztás és a nagy terméktisztaság. Legszembetűnőbb előnye, hogy kis részecskemérete közvetlenül képes nanokristályokat generálni. A ko-kicsapásos módszer hátrányai a következők: először is, a kapott termék-aggregációs jelenség súlyos, ami befolyásolja a fluoreszcens anyag lumineszcens teljesítményét; Másodszor, a termék formája nem egyértelmű és nehezen ellenőrizhető; Harmadszor, bizonyos követelmények vonatkoznak az alapanyagok kiválasztására, és az egyes reagensek közötti kicsapási feltételeknek a lehető leghasonlóbbnak vagy azonosnak kell lenniük, ami nem alkalmas több rendszerelem alkalmazására. K. Petcharoen et al. gömb alakú magnetit nanorészecskéket szintetizáltak ammónium-hidroxidot kicsapóként és kémiai társkicsapási módszerrel. A kezdeti kristályosítási szakaszban bevonószerként ecetsavat és olajsavat használtak, a magnetit nanorészecskék méretét pedig hőmérséklet változtatással 1-40 nm tartományban szabályoztuk. A vizes oldatban jól diszpergált magnetit nanorészecskéket felületmódosítással kaptuk, javítva a részecskék agglomerációs jelenségét a koprecipitációs módszerben. Kee és mtsai. összehasonlította a hidrotermális módszer és a koprecipitációs módszer hatását az Eu-CSH alakjára, szerkezetére és részecskeméretére. Rámutattak arra, hogy a hidrotermális módszerrel nanorészecskéket, míg a ko-kicsapással szubmikron prizmás részecskéket állítanak elő. A ko-kicsapásos módszerhez képest a hidrotermikus módszer nagyobb kristályosságot és jobb fotolumineszcencia intenzitást mutat az Eu-CSH por előállításánál. JK Han és mtsai. kifejlesztett egy új koprecipitációs módszert nem vizes N,N-dimetil-formamid (DMF) oldószerrel szűk méreteloszlású, nagy kvantumhatékonyságú (Ba1-xSrx) 2SiO4:Eu2 foszforok előállítására, közel gömb alakú nano vagy szubmikron méretű részecskékhez. A DMF csökkentheti a polimerizációs reakciókat és lelassíthatja a reakciósebességet a kicsapási folyamat során, segítve a részecskék aggregációjának megelőzését.
2.3 Hidrotermikus/oldószeres termikus szintézis módszer
A hidrotermikus módszer a 19. század közepén kezdődött, amikor a geológusok a természetes mineralizációt szimulálták. A 20. század elején az elmélet fokozatosan érlelődött, és jelenleg az egyik legígéretesebb oldatkémiai módszer. A hidrotermikus módszer olyan eljárás, amelyben vízgőzt vagy vizes oldatot használnak közegként (ionok és molekulacsoportok szállítására és nyomás átvitelére), hogy magas hőmérsékletű és nagy nyomású zárt környezetben szubkritikus vagy szuperkritikus állapotot érjenek el (az előbbi 100-240 ℃ hőmérsékleten, míg az utóbbi hőmérséklete akár 1000 ℃), felgyorsítja a nyersanyag hidrolízis reakciósebességét. anyagok, és erős konvekció hatására az ionok és molekulacsoportok alacsony hőmérsékletre diffundálnak átkristályosodás céljából. A hőmérséklet, a pH-érték, a reakcióidő, a koncentráció és a prekurzor típusa a hidrolízis folyamata során különböző mértékben befolyásolja a reakció sebességét, a kristály megjelenését, alakját, szerkezetét és növekedési sebességét. A hőmérséklet emelkedése nemcsak a nyersanyagok oldódását gyorsítja fel, hanem a molekulák hatékony ütközését is fokozza a kristályképződés elősegítése érdekében. Az egyes kristálysíkok eltérő növekedési sebessége a pH-kristályokban a fő tényezők, amelyek befolyásolják a kristályfázist, a méretet és a morfológiát. A reakcióidő hossza is befolyásolja a kristálynövekedést, és minél hosszabb az idő, annál kedvezőbb a kristálynövekedés.
A hidrotermális módszer előnyei elsősorban a következőkben nyilvánulnak meg: egyrészt nagy kristálytisztaság, szennyeződésmentesség, szűk szemcseméret-eloszlás, nagy hozam és változatos termékmorfológia; A második az, hogy a működési folyamat egyszerű, a költségek alacsonyak és az energiafogyasztás alacsony. A legtöbb reakciót közepes és alacsony hőmérsékletű környezetben hajtják végre, és a reakciókörülmények könnyen szabályozhatók. Az alkalmazási kör széles, és megfelel az anyagok különféle formáinak előkészítési követelményeinek; Harmadszor, a környezetszennyezés nyomása alacsony, és viszonylag kedvező az üzemeltetők egészségére nézve. Legfőbb hátránya, hogy a reakció előanyagát könnyen befolyásolja a környezet pH-ja, hőmérséklete és ideje, és a termék alacsony oxigéntartalmú.
A szolvotermikus módszer szerves oldószereket használ reakcióközegként, tovább bővítve a hidrotermális módszerek alkalmazhatóságát. A szerves oldószerek és a víz fizikai és kémiai tulajdonságai közötti jelentős különbségek miatt a reakciómechanizmus összetettebb, a termék megjelenése, szerkezete és mérete változatosabb. Nallappan et al. laptól nanorudig különböző morfológiájú MoOx kristályokat szintetizáltak hidrotermális módszer reakcióidejének szabályozásával, kristályirányító szerként nátrium-dialkil-szulfátot használva. Dianwen Hu és mtsai. polioximolibdén-kobalt (CoPMA) és UiO-67 alapú vagy bipiridilcsoportokat (UiO-bpy) tartalmazó kompozit anyagok szintetizálása szolvotermikus módszerrel, a szintézis körülményeinek optimalizálásával.
2.4 Szolgél módszer
A szolgél módszer egy hagyományos kémiai módszer szervetlen funkcionális anyagok előállítására, amelyet széles körben alkalmaznak fém nanoanyagok előállításában. Elbelmen 1846-ban alkalmazta először ezt a módszert SiO2 előállítására, de alkalmazása még nem volt kiforrott. Az előállítási módszer főként ritkaföldfém-ion aktivátor hozzáadása a kezdeti reakcióoldathoz, hogy az oldószer elpárologjon és gél keletkezzen, és az elkészített gél hőkezelés után megkapja a célterméket. A szolgél módszerrel előállított foszfor jó morfológiájú és szerkezeti jellemzőkkel rendelkezik, a termék kis egyenletes részecskeméretű, de fényessége javításra szorul. A szol-gél módszer elkészítési folyamata egyszerű és könnyen kezelhető, a reakcióhőmérséklet alacsony, a biztonsági teljesítmény magas, de az idő hosszú, és az egyes kezelések mennyisége korlátozott. Gaponenko et al. centrifugálással és hőkezeléssel szol-gél módszerrel amorf BaTiO3/SiO2 többrétegű szerkezetet készítettünk, jó transzmisszivitással és törésmutatóval, és rámutatott, hogy a BaTiO3 film törésmutatója a szolkoncentráció növekedésével nőni fog. 2007-ben Liu L kutatócsoportja szolgél módszerrel sikeresen rögzítette a rendkívül fluoreszkáló és fénystabil Eu3+fémion/szenzibilizáló komplexet szilícium-dioxid alapú nanokompozitokban és adalékolt száraz gélt. A ritkaföldfém-érzékenyítők és a szilícium-dioxid nanopórusos templátok különböző származékainak számos kombinációjában az 1,10-fenantrolin (OP) szenzibilizátor tetraetoxiszilán (TEOS) templátban való alkalmazása biztosítja a legjobb fluoreszcenciával adalékolt száraz gélt az Eu3+ spektrális tulajdonságainak tesztelésére.
2.5 Mikrohullámú szintézis módszer
A mikrohullámú szintézis módszer egy új zöld és szennyezésmentes kémiai szintézis módszer a magas hőmérsékletű szilárdtest-módszerhez képest, amelyet széles körben alkalmaznak az anyagszintézisben, különösen a nanoanyag-szintézis területén, jó fejlődési lendületet mutatva. A mikrohullámú 1 nn és 1 m közötti hullámhosszú elektromágneses hullám. A mikrohullámú módszer az a folyamat, amelyben a kiindulási anyag belsejében lévő mikroszkopikus részecskék polarizáción mennek keresztül külső elektromágneses térerősség hatására. A mikrohullámú elektromos tér irányának változásával a dipólusok mozgási és elrendezési iránya folyamatosan változik. A dipólusok hiszterézisválasza, valamint saját hőenergiájuk átalakítása ütközés, súrlódás és az atomok és molekulák közötti dielektromos veszteség nélkül valósítja meg a fűtőhatást. Tekintettel arra, hogy a mikrohullámú melegítés egyenletesen melegíti fel a teljes reakciórendszert és gyorsan vezeti az energiát, elősegítve ezzel a szerves reakciók előrehaladását, a hagyományos előállítási módokhoz képest a mikrohullámú szintézis módszer előnye a gyors reakciósebesség, a zöld biztonság, a kicsi és egyenletes anyagrészecskeméret és nagy fázistisztaság. A legtöbb jelentés azonban jelenleg mikrohullámú abszorbereket, például szénport, Fe3O4-et és MnO2-t használ, hogy közvetetten hőt biztosítson a reakcióhoz. A mikrohullámok által könnyen felszívódó és a reaktánsokat is aktiválni képes anyagok további kutatást igényelnek. Liu et al. a ko-kicsapási módszert a mikrohullámú módszerrel kombinálva tiszta, porózus morfológiájú és jó tulajdonságú LiMn2O4-et állítottak elő.
2.6 Égési módszer
Az égetési módszer a hagyományos fűtési eljárásokon alapul, amelyek szerves anyagok égetésével állítják elő a célterméket, miután az oldatot szárazra párolták. A szerves anyagok elégetése során keletkező gáz hatékonyan képes lassítani az agglomeráció kialakulását. A szilárdtest fűtési módszerhez képest csökkenti az energiafogyasztást, és alkalmas alacsony reakcióhőmérsékletet igénylő termékekhez. A reakcióeljárás azonban szerves vegyületek hozzáadását igényli, ami növeli a költségeket. Ennek a módszernek kicsi a feldolgozási kapacitása, és nem alkalmas ipari termelésre. Az égetéssel előállított termék kis és egyenletes szemcseméretű, de a rövid reakciófolyamat miatt előfordulhatnak hiányos kristályok, ami befolyásolja a kristályok lumineszcencia teljesítményét. Anning et al. La2O3-at, B2O3-at és Mg-t használt kiindulási anyagként, és sóval segített égésszintézist használt, hogy rövid időn belül LaB6-port állítson elő tételesen.
3. Alkalmazásaritkaföldfém európiumkomplexek az ujjlenyomat-fejlesztésben
A porkijelzési módszer az egyik legklasszikusabb és leghagyományosabb ujjlenyomat-megjelenítési módszer. Jelenleg az ujjlenyomatokat megjelenítő porok három kategóriába sorolhatók: hagyományos porok, például finom vasporból és szénporból álló mágneses porok; Fémporok, például aranypor,ezüst por, és egyéb hálózatos szerkezetű fémporok; Fluoreszkáló por. A hagyományos porok azonban gyakran nagy nehézségeket okoznak az ujjlenyomatok vagy régi ujjlenyomatok megjelenítése összetett háttérobjektumokon, és bizonyos mérgező hatásuk van a felhasználók egészségére. Az elmúlt években a bűnügyi tudományos és technológiai személyzet egyre inkább a nanofluoreszcens anyagok alkalmazását részesítette előnyben az ujjlenyomatok megjelenítésére. Az Eu3+ egyedülálló lumineszcens tulajdonságainak és széleskörű alkalmazásának köszönhetőenritkaföldfémanyagok,ritkaföldfém európiumA komplexumok nemcsak a kriminalisztika területén váltak kutatási hotspottá, hanem szélesebb körű kutatási ötleteket is kínálnak az ujjlenyomat-megjelenítéshez. Azonban a folyadékokban vagy szilárd anyagokban lévő Eu3+ gyenge fényelnyelő képességgel rendelkezik, és ligandumokkal kell kombinálni a fényérzékenység és a fény kibocsátása érdekében, ami lehetővé teszi, hogy az Eu3+ erősebb és tartósabb fluoreszcenciás tulajdonságokat mutasson. Jelenleg a leggyakrabban használt ligandumok közé tartoznak a β-diketonok, karbonsavak és karboxilátsók, szerves polimerek, szupramolekuláris makrociklusok stb.ritkaföldfém európiumAzt találták, hogy nedves környezetben a koordinációs H2O molekulák rezgéseeurópiumkomplexek lumineszcencia kioltását okozhatják. Ezért annak érdekében, hogy jobb szelektivitást és erős kontrasztot érjünk el az ujjlenyomat-kijelzőben, erőfeszítéseket kell tenni annak tanulmányozására, hogyan lehet javítani az ujjlenyomat-kijelző termikus és mechanikai stabilitását.európiumkomplexek.
2007-ben Liu L kutatócsoportja volt a bevezetés úttörőjeeurópiumitthon és külföldön első ízben integrálja az ujjlenyomat-kijelző területét. A szolgél módszerrel rögzített, erősen fluoreszkáló és fénystabil Eu3+fémion/szenzibilizáló komplexek potenciális ujjlenyomatok kimutatására használhatók különféle kriminalisztikai vonatkozású anyagokon, köztük aranyfólián, üvegen, műanyagon, színes papíron és zöld leveleken. A feltáró kutatások bemutatták ezen új Eu3+/OP/TEOS nanokompozitok előállítási folyamatát, UV/Vis spektrumát, fluoreszcencia jellemzőit és ujjlenyomat-címkézési eredményeit.
2014-ben Seung Jin Ryu et al. először képezett egy Eu3+komplexet ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) hexahidráttaleurópium-klorid(EuCl3 · 6H2O) és 1-10 fenantrolin (Phen). A rétegközi nátriumionok közötti ioncsere reakción keresztül éseurópiumkomplex ionokat, interkalált nano hibrid vegyületeket (Eu (Phen) 2) 3+- szintetizált lítium szappankövet és Eu (Phen) 2) 3+- természetes montmorillonit) kaptunk. UV lámpa 312 nm-es hullámhosszú gerjesztése mellett a két komplex nem csak jellemző fotolumineszcencia jelenségeket tart fenn, hanem magasabb termikus, kémiai és mechanikai stabilitással is rendelkezik a tiszta Eu3+ komplexekhez képest. A kioltott szennyező ionok hiánya miatt azonban például vas a lítium-szappankő fő testében, [Eu (Phen) 2] 3+- lítium a szappankő jobb lumineszcencia intenzitású, mint az [Eu (Phen) 2] 3+- montmorillonit, és az ujjlenyomat tisztább vonalakat és erősebb kontrasztot mutat a háttérrel. 2016-ban V Sharma et al. szintetizált stronciumaluminát (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) nano fluoreszcens por égetési módszerrel. A por alkalmas friss és régi ujjlenyomatok megjelenítésére áteresztő és nem áteresztő tárgyakon, például közönséges színes papíron, csomagolópapíron, alumíniumfólián és optikai lemezeken. Nemcsak nagy érzékenységgel és szelektivitással rendelkezik, hanem erős és hosszan tartó utófényes tulajdonságokkal is rendelkezik. 2018-ban Wang et al. előállított CaS nanorészecskék (ESM-CaS-NP) adalékkaleurópium, szamárium, és a mangán átlagosan 30 nm átmérőjű. A nanorészecskéket amfifil ligandumokkal kapszulázták, így egyenletesen diszpergálták őket vízben anélkül, hogy elveszítenék fluoreszcencia hatékonyságukat; Az ESM-CaS-NP felület 1-dodecil-tiollal és 11-merkaptoundekánsavval (Arg-DT)/MUA@ESM-CaS NP-kkel történő együttes módosítása sikeresen megoldotta a vízben a fluoreszcencia kioltásának és a részecske-hidrolízis által okozott részecskeaggregáció problémáját a nano fluoreszcensben. por. Ez a fluoreszkáló por nemcsak potenciális ujjlenyomatokat mutat olyan tárgyakon, mint az alumíniumfólia, a műanyag, az üveg és a nagy érzékenységű kerámia csempék, hanem sokféle gerjesztő fényforrással rendelkezik, és nem igényel drága képeltávolító berendezést az ujjlenyomatok megjelenítéséhez. ugyanebben az évben Wang kutatócsoportja három komponens sorozatát szintetizáltaeurópiumkomplexek [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] orto-, meta- és p-metil-benzoesavat használva első ligandumként és orto-fenantrolint második ligandumként, precipitációs módszerrel. 245 nm-es ultraibolya sugárzás alatt a lehetséges ujjlenyomatok olyan tárgyakon, mint például a műanyagok és a védjegyek, jól láthatóak voltak. 2019-ben Sung Jun Park et al. szintetizált YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) foszforok szolvotermikus módszerrel, hatékonyan javítva a lehetséges ujjlenyomat-felismerést és csökkentve a háttérmintázat-interferenciát. 2020-ban Prabakaran et al. kifejlesztett egy fluoreszcens Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-dextróz kompozitot, EuCl3 · 6H20 prekurzort használva. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3-t Phen és 5,5' – DMBP felhasználásával szintetizáltunk forró oldószeres módszerrel, majd Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3-at és D-dextrózt használtak prekurzorként a Na [Eu (5,50 DMBP) (fen) képzéséhez 3] · Cl3 adszorpciós módszerrel. 3/D-dextróz komplex. Kísérletek révén a kompozit egyértelműen képes megjeleníteni az ujjlenyomatokat olyan tárgyakon, mint a műanyag palackkupakok, poharak és a dél-afrikai valuta 365 nm-es napfény vagy ultraibolya fény gerjesztésével, nagyobb kontraszttal és stabilabb fluoreszcencia teljesítménnyel. 2021-ben Dan Zhang és társai. Sikeresen megterveztek és szintetizáltak egy új hexanukleáris Eu3+komplex Eu6 (PPA) 18CTP-TPY-t hat kötőhellyel, amely kiváló fluoreszcens termikus stabilitással rendelkezik (<50 ℃), és ujjlenyomat-kijelzésre is használható. A megfelelő vendégfaj meghatározásához azonban további kísérletekre van szükség. 2022-ben L Brini et al. sikeresen szintetizálta az Eu: Y2Sn2O7 fluoreszcens port koprecipitációs módszerrel és további őrlési kezeléssel, amely felfedheti a lehetséges ujjlenyomatokat fa és át nem eresztő tárgyakon. Ugyanebben az évben Wang kutatócsoportja oldószeres termikus szintézis módszerrel szintetizálta a NaYF4: Yb-t, az Er@YVO4 Eu magot -héj típusú nanofluoreszcens anyag, amely 254 nm ultraibolya sugárzás alatt képes vörös fluoreszcenciát generálni gerjesztés és élénkzöld fluoreszcencia 980 nm-es közeli infravörös gerjesztés alatt, ami lehetővé teszi a potenciális ujjlenyomatok kettős módú megjelenítését a vendégen. Az olyan tárgyakon, mint a kerámia csempék, műanyag lapok, alumíniumötvözetek, RMB és színes fejléces papírok lehetséges ujjlenyomat-kijelzője nagy érzékenységet, szelektivitást, kontrasztot és erős ellenállást mutat a háttér interferenciájával szemben.
4 Outlook
Az elmúlt években a kutatásokritkaföldfém európiumA komplexek nagy figyelmet keltettek, köszönhetően kiváló optikai és mágneses tulajdonságaiknak, mint például a nagy lumineszcencia intenzitás, a nagy színtisztaság, a hosszú fluoreszcencia élettartam, a nagy energiaelnyelési és -emissziós rések, valamint a szűk abszorpciós csúcsok. A ritkaföldfémekkel kapcsolatos kutatások elmélyülésével egyre szélesebb körben terjednek el azok alkalmazása különböző területeken, mint a világítás és kijelző, a biotudomány, a mezőgazdaság, a katonai, az elektronikai információs ipar, az optikai információátvitel, a fluoreszcens hamisítás elleni küzdelem, a fluoreszcencia-detektálás stb. Az optikai tulajdonságaieurópiumkomplexek kiválóak, alkalmazási területük fokozatosan bővül. Termikus stabilitásuk, mechanikai tulajdonságaik és feldolgozhatóságuk hiánya azonban korlátozza gyakorlati alkalmazásukat. A jelenlegi kutatási szempontból az optikai tulajdonságainak alkalmazáskutatásaeurópiumAz igazságügyi szakértői tudomány területén lévő komplexeknek elsősorban az optikai tulajdonságainak javítására kell összpontosítaniukeurópiumkomplexek és a nedves környezetben aggregálódásra hajlamos fluoreszcens részecskék problémáinak megoldása, a stabilitás és a lumineszcencia hatékonyság megőrzéseeurópiumkomplexek vizes oldatokban. Napjainkban a társadalom és a tudomány és a technika fejlődése magasabb követelményeket támaszt az új anyagok elkészítésével szemben. Az alkalmazási igények kielégítése mellett meg kell felelnie a változatos tervezés és az alacsony költség jellemzőinek is. Ezért további kutatásokeurópiumA komplexumok nagy jelentőséggel bírnak Kína gazdag ritkaföldfém-forrásainak fejlődése, valamint a bűnügyi tudomány és technológia fejlődése szempontjából.
Feladás időpontja: 2023. november 01