De papillære mønstre på menneskelige fingre forbliver dybest set uændrede i deres topologiske struktur fra fødslen, der har forskellige egenskaber fra person til person, og de papillære mønstre på hver finger af den samme person er også forskellige. Papilla -mønsteret på fingrene rides og distribueres med mange svedporer. Den menneskelige krop udskiller kontinuerligt vandbaserede stoffer som sved og olieagtige stoffer såsom olie. Disse stoffer overfører og deponerer på objektet, når de kommer i kontakt, og danner indtryk på objektet. Det er netop på grund af de unikke egenskaber ved håndtryk, såsom deres individuelle specificitet, livslang stabilitet og reflekterende karakter af berøringsmærker, at fingeraftryk er blevet et anerkendt symbol på kriminel efterforskning og personlig identitetsgenkendelse siden den første anvendelse af fingeraftryk til personlig identifikation i slutningen af det 19. århundrede.
På forbrydelsesscenen, undtagen tredimensionelle og flade farvede fingeraftryk, er forekomsten af potentielle fingeraftryk den højeste. Potentielle fingeraftryk kræver typisk visuel behandling gennem fysiske eller kemiske reaktioner. De almindelige potentielle fingeraftryksudviklingsmetoder inkluderer hovedsageligt optisk udvikling, pulverudvikling og kemisk udvikling. Blandt dem foretrækkes pulverudvikling af græsrodsenheder på grund af dens enkle drift og lave omkostninger. Imidlertid opfylder begrænsningerne i traditionelt pulverbaseret fingeraftryk ikke længere behov hos kriminelle teknikere, såsom de komplekse og forskellige farver og materialer i objektet på forbrydelsesscenen, og den dårlige kontrast mellem fingeraftrykket og baggrundsfarven; Størrelsen, form, viskositet, sammensætningsforhold og ydeevne af pulverpartikler påvirker følsomheden af pulverudseende; Selektiviteten af traditionelle pulvere er dårlig, især den forbedrede adsorption af våde genstande på pulveret, hvilket i høj grad reducerer udviklingsselektiviteten af traditionelle pulvere. I de senere år har kriminel videnskab og teknologipersonale kontinuerligt undersøgt nye materialer og syntesemetoder, blandt andetSjælden jordLuminescerende materialer har tiltrukket sig opmærksomheden fra kriminel videnskab og teknologipersonale på grund af deres unikke selvlysende egenskaber, høj kontrast, høj følsomhed, høj selektivitet og lav toksicitet i anvendelsen af fingeraftryksdisplayet. De gradvist fyldte 4F -orbitaler af sjældne jordelementer giver dem meget rige energiniveauer, og 5S- og 5P -lags elektron -orbitaler af sjældne jordelementer er fuldstændigt fyldt. 4F -lagselektroner er afskærmet, hvilket giver 4F -lags elektroner en unik bevægelsesform. Derfor udviser sjældne jordelementer fremragende fotostabilitet og kemisk stabilitet uden fotoblegning, hvilket overvinder begrænsningerne af almindeligt anvendte organiske farvestoffer. Derudover,Sjælden jordElementer har også overlegne elektriske og magnetiske egenskaber sammenlignet med andre elementer. De unikke optiske egenskaber vedSjælden jordIoner, såsom lang fluorescenslevetid, mange smalle absorptions- og emissionsbånd og store energiabsorptions- og emissionshuller, har tiltrukket sig udbredt opmærksomhed i den relaterede forskning af fingeraftryksdisplayet.
Blandt adskilligeSjælden jordelementer,Europiumer det mest almindeligt anvendte selvlysende materiale. Demarcay, opdageren afEuropiumI 1900 beskrev først skarpe linjer i absorptionsspektret af EU3+i opløsning. I 1909 beskrev Urban katodoluminescensen afGD2O3: EU3+. I 1920 offentliggjorde Prandtl først absorptionsspektre for EU3+, hvilket bekræftede De Mare's observationer. Absorptionsspektret af EU3+er vist i figur 1. EU3+er normalt placeret på C2 -orbitalen for at lette overgangen af elektroner fra 5D0 til 7F2 -niveauer og frigør derved rød fluorescens. EU3+kan opnå en overgang fra jordtilstandselektroner til det laveste ophidsede tilstandsenerginiveau inden for det synlige lysbølgelængdeområde. Under excitation af ultraviolet lys udviser EU3+stærk rød fotoluminescens. Denne type fotoluminescens er ikke kun anvendelig for EU3+-ioner dopet i krystalsubstrater eller briller, men også for komplekser syntetiseret medEuropiumog organiske ligander. Disse ligander kan tjene som antenner til at absorbere excitationsluminescens og overføre excitationsenergi til højere energiniveauer af EU3+-ioner. Den vigtigste anvendelse afEuropiumer det røde fluorescerende pulverY2O3: EU3+(YOX) er en vigtig komponent i fluorescerende lamper. Det røde lys-excitation af EU3+kan opnås ikke kun ved ultraviolet lys, men også ved elektronstråle (katodoluminescens), røntgenstråling α-stråling α eller ß-partikel, elektroluminescens, friktionsmæssig eller mekanisk luminescens og kemiluminescensmetoder. På grund af dets rige selvlysende egenskaber er det en meget anvendt biologisk sonde inden for biomedicinske eller biologiske videnskaber. I de senere år har det også vakt forskningsinteressen for kriminel videnskab og teknologipersonale inden for retsmedicinsk videnskab, hvilket giver et godt valg at bryde igennem begrænsningerne i traditionel pulvermetode til visning af fingeraftryk og har betydelig betydning for at forbedre kontrasten, følsomheden og selektiviteten af fingeraftryksdisplayet.
Figur 1 EU3+Absorptionsspektrogram
1, luminescensprincip forSjælden Earth Europiumkomplekser
Jordtilstanden og ophidset statens elektroniske konfigurationer afEuropiumIoner er begge 4FN -type. På grund af den fremragende afskærmningseffekt af S og D -orbitaler omkringEuropiumioner på 4f orbitaler, FF -overgange afEuropiumIoner udviser skarpe lineære bånd og relativt lang fluorescenslevetid. På grund af den lave fotoluminescenseffektivitet af Europium -ioner i de ultraviolette og synlige lysregioner bruges organiske ligander til at danne komplekser medEuropiumioner til forbedring af absorptionskoefficienten for de ultraviolette og synlige lysregioner. Fluorescensen, der udsendes afEuropiumKomplekser har ikke kun de unikke fordele ved høj fluorescensintensitet og høj fluorescensrenhed, men kan også forbedres ved at anvende den høje absorptionseffektivitet af organiske forbindelser i de ultraviolette og synlige lysregioner. Den excitationsenergi, der kræves tilEuropiumIonfotoluminescens er høj mangel på lav fluorescenseffektivitet. Der er to hovedluminescensprincipper forSjælden Earth EuropiumKomplekser: Den ene er fotoluminescens, som kræver liganden afEuropiumkomplekser; Et andet aspekt er, at antenneeffekten kan forbedre følsomheden afEuropiumion luminescens.
Efter at have været ophidset af ekstern ultraviolet eller synligt lys, den organiske ligand iSjælden jordKomplekse overgange fra jordtilstanden S0 til den ophidsede singletstat S1. De ophidsede tilstandselektroner er ustabile og vender tilbage til jordtilstanden S0 gennem stråling, frigiver energi for liganden til at udsende fluorescens eller hoppe med mellemrum til sin tredobbelte ophidsede tilstand T1 eller T2 gennem ikke -strålende midler; Triple ophidsede tilstande frigiver energi gennem stråling for at producere ligandfosforescens eller overføre energi tilMetal Europiumioner gennem ikke -strålende intramolekylær energioverførsel; Efter at have været ophidset overgår Europium -ioner fra jordtilstanden til den ophidsede tilstand ogEuropiumioner i den ophidsede tilstandsovergang til det lave energiniveau, der i sidste ende vender tilbage til jordtilstanden, frigiver energi og skaber fluorescens. Derfor ved at introducere passende organiske ligander til at interagere medSjælden jordIoner og sensibiliserer centrale metalioner gennem ikke -strålende energioverførsel inden for molekyler, fluorescenseffekten af sjældne jordioner kan øges i høj grad, og kravet om ekstern excitationsenergi kan reduceres. Dette fænomen er kendt som antenneeffekten af ligander. Energiniveaudiagrammet for energioverførsel i EU3+-komplekser er vist i figur 2.
I processen med energioverførsel fra den triplet ophidsede tilstand til EU3+kræves energiniveauet for ligand -triplet -ophidset tilstand for at være højere end eller i overensstemmelse med energiniveauet for EU3+ophidsede tilstand. Men når ligandens triplet energiniveau er meget større end den laveste ophidsede tilstandsenergi for EU3+, reduceres energioverførselseffektiviteten også meget. Når forskellen mellem ligandens triplet tilstand og den laveste ophidsede tilstand af EU3+er lille, vil fluorescensintensiteten svækkes på grund af påvirkningen af den termiske deaktiveringshastighed for ligandets triplet tilstand. ß-diketonkomplekser har fordelene ved stærk UV-absorptionskoefficient, stærk koordinationsevne, effektiv energioverførsel medSjælden jords og kan eksistere i både faste og flydende former, hvilket gør dem til en af de mest anvendte ligander iSjælden jordkomplekser.
Figur 2 Energiniveaudiagram over energioverførsel i EU3+-kompleks
2.Synthesis -metode tilSjælden Earth EuropiumKomplekser
2.1 Syntese-metode med høj temperatur Syntese
Højtemperaturen faststof-metode er en almindeligt anvendt metode til fremstillingSjælden jordLuminescerende materialer, og det er også vidt brugt i industriel produktion. Metoden med fast temperatur med høj temperatur er reaktionen af faste stofgrænseflader under høje temperaturforhold (800-1500 ℃) til at generere nye forbindelser ved at diffundere eller transportere faste atomer eller ioner. Højtemperaturen fastfaset metode bruges til at fremstilleSjælden jordkomplekser. For det første blandes reaktanterne i en bestemt andel, og en passende mængde flux tilsættes til en mørtel til grundig slibning for at sikre ensartet blanding. Bagefter anbringes jordreaktanterne i en høje temperaturovn til kalcinering. Under calcineringsprocessen kan oxidation, reduktion eller inerte gasser udfyldes i henhold til eksperimentprocessenes behov. Efter kalcination af høj temperatur dannes en matrix med en specifik krystalstruktur, og aktivatorens sjældne jordioner tilsættes til den for at danne et selvlysende center. Det calcinerede kompleks skal gennemgå afkøling, skylning, tørring, re -slibning, kalcinering og screening ved stuetemperatur for at opnå produktet. Generelt kræves flere slibnings- og calcineringsprocesser. Flere slibning kan fremskynde reaktionshastigheden og gøre reaktionen mere komplet. Dette skyldes, at slibeprocessen øger kontaktområdet for reaktanterne og forbedrer i høje diffusions- og transporthastigheden for ioner og molekyler i reaktanterne og forbedrer dermed reaktionseffektiviteten. Imidlertid vil forskellige calcineringstider og temperaturer have indflydelse på strukturen af den dannede krystalmatrix.
Højtemperaturen faststof-metode har fordelene ved enkel procesdrift, lave omkostninger og kort tidsforbrug, hvilket gør det til en moden forberedelsesteknologi. Imidlertid er de vigtigste ulemper ved høj-temperatur-faststof-metoden: For det første er den krævede reaktionstemperatur for høj, hvilket kræver højt udstyr og instrumenter, forbruger høj energi og er vanskelig at kontrollere krystalmorfologien. Produktmorfologien er ujævn og får endda krystaltilstanden til at blive beskadiget, hvilket påvirker luminescenspræstation. For det andet gør utilstrækkelig slibning det vanskeligt for reaktanterne at blande jævnt, og krystalpartiklerne er relativt store. På grund af manuel eller mekanisk slibning blandes urenheder uundgåeligt for at påvirke luminescensen, hvilket resulterer i lav produktrenhed. Den tredje udgave er ujævn belægningsanvendelse og dårlig densitet under ansøgningsprocessen. Lai et al. Syntetiserede en række SR5 (PO4) 3Cl enfaset polykromatisk fluorescerende pulvere dopet med EU3+og TB3+ved anvendelse af den traditionelle høj-temperatur faststof-metode. Under næsten ultraviolet excitation kan det fluorescerende pulver indstille luminescensfarven på phosphoren fra den blå region til det grønne område i henhold til dopingkoncentrationen, hvilket forbedrer defekterne ved gengivelsesindeks med lav farve og høj relateret farvetemperatur i hvide lysemitterende dioder. Højt energiforbrug er det største problem i syntesen af borophosphatbaserede fluorescerende pulvere ved hjælp af høj temperatur faststof-metode. I øjeblikket er flere og flere lærde forpligtet til at udvikle og søge efter passende matrixer til at løse det høje energiforbrugsproblem med høj temperatur-faststof-metode. I 2015, Hasegawa et al. afsluttede lavtemperaturen faststof-fremstilling af LI2NABP2O8 (LNBP) -fasen ved hjælp af P1-rumgruppen i det tricliniske system for første gang. I 2020 har Zhu et al. Rapporterede en lavtemperatur-solid-state-syntese-rute for en ny Li2NABP2O8: EU3+(LNBP: EU) phosphor, der undersøger en lavenergiforbrug og billig synteseute for uorganiske fosfor.
2.2 CO -nedbørsmetode
CO -nedbørsmetoden er også en almindeligt anvendt "blød kemisk" syntesemetode til fremstilling af uorganiske sjældne jordlysende materialer. CO -nedbørsmetoden involverer tilsætning af en bundfald til reaktanten, der reagerer med kationerne i hver reaktant for at danne et bundfald eller hydrolysere reaktanten under visse betingelser til dannelse af oxider, hydroxider, uopløselige salte osv. Målproduktet opnås gennem filtrering, vask, tørring og andre processer. Fordelene ved co -nedbørsmetode er enkel drift, kort tidsforbrug, lavt energiforbrug og høj produktrenhed. Dens mest fremtrædende fordel er, at dens lille partikelstørrelse direkte kan generere nanokrystaller. Ulemperne ved co -nedbørsmetoden er: For det første er produktaggregeringsfænomenet opnået alvorligt, hvilket påvirker den selvlysende ydelse af det fluorescerende materiale; For det andet er produktets form uklar og vanskelig at kontrollere; For det tredje er der visse krav til valg af råvarer, og nedbørsbetingelserne mellem hver reaktant skal være så ens eller identiske som muligt, hvilket ikke er egnet til anvendelse af flere systemkomponenter. K. Petcharoen et al. Syntetiseret sfærisk magnetit -nanopartikler under anvendelse af ammoniumhydroxid som en bundfald og kemisk co -nedbørsmetode. Eddikesyre og oleinsyre blev indført som belægningsmidler i det indledende krystallisationstrin, og størrelsen på magnetit-nanopartikler blev kontrolleret inden for området 1-40Nm ved at ændre temperaturen. De godt spredte magnetit -nanopartikler i vandig opløsning blev opnået ved overflademodifikation, hvilket forbedrede agglomerationsfænomenet partikler i CO -nedbørsmetoden. Kee et al. sammenlignede virkningerne af hydrotermisk metode og co-nedbørsmetode på form, struktur og partikelstørrelse af EU-CSH. De påpegede, at hydrotermisk metode genererer nanopartikler, mens CO -nedbørsmetoden genererer submicron -prismatiske partikler. Sammenlignet med CO-nedbørsmetoden udviser den hydrotermiske metode højere krystallinitet og bedre fotoluminescensintensitet i fremstillingen af EU-CSH-pulver. JK Han et al. udviklede en ny co-nedbørsmetode ved anvendelse af et ikke vandigt opløsningsmiddel N, N-dimethylformamid (DMF) til fremstilling (BA1-XSRX) 2SiO4: EU2-phosphorer med smal størrelsesfordeling og høj kvanteeffektivitet nær sfærisk nano- eller submicron-størrelse partikler. DMF kan reducere polymerisationsreaktioner og bremse reaktionshastigheden under nedbørsprocessen, hvilket hjælper med at forhindre partikelaggregering.
2.3 Hydrotermisk/opløsningsmiddel Termisk syntesemetode
Den hydrotermiske metode begyndte i midten af det 19. århundrede, da geologer simulerede naturlig mineralisering. I begyndelsen af det 20. århundrede modnet teorien gradvist og er i øjeblikket en af de mest lovende løsningskemi -metoder. Hydrotermisk metode er en proces, hvor vanddamp eller vandig opløsning anvendes som medium (til at transportere ioner og molekylære grupper og overførselstryk) for at nå en subkritisk eller superkritisk tilstand i en høj temperatur og højtryks lukket miljø (den førstnævnte har en temperatur på 100-240 ℃, mens den sidstnævnte har en temperatur på op til 1000 ℃), fremskynder hydrolysernes reaktion på 100-240 ℃, og under sidstnævnte en temperatur på op til 1000 Konvektion, ioner og molekylære grupper diffunderer til lav temperatur til omkrystallisation. Temperaturen, pH -værdien, reaktionstiden, koncentrationen og typen af forløber under hydrolyseprocessen påvirker reaktionshastigheden, krystaludseende, form, struktur og vækstrate i varierende grad. En stigning i temperaturen fremskynder ikke kun opløsningen af råvarer, men øger også den effektive kollision af molekyler for at fremme krystaldannelse. De forskellige vækstrater for hvert krystalplan i pH -krystaller er de vigtigste faktorer, der påvirker krystalfasen, størrelsen og morfologien. Længden af reaktionstiden påvirker også krystalvækst, og jo længere tid er, jo mere gunstig er det for krystalvækst.
Fordelene ved hydrotermisk metode manifesteres hovedsageligt i: For det første høj krystalrenhed, ingen urenhedsforurening, smal partikelstørrelsesfordeling, højt udbytte og forskelligartet produktmorfologi; Det andet er, at driftsprocessen er enkel, omkostningerne er lave, og energiforbruget er lavt. De fleste af reaktionerne udføres i mellemstore til lave temperaturmiljøer, og reaktionsbetingelserne er lette at kontrollere. Anvendelsesområdet er bredt og kan opfylde forberedelseskravene i forskellige former for materialer; For det tredje er presset fra miljøforurening lavt, og det er relativt venligt for operatørernes helbred. Dets vigtigste ulemper er, at forløberen for reaktionen let påvirkes af miljømæssig pH, temperatur og tid, og produktet har et lavt iltindhold.
Den solvotermiske metode bruger organiske opløsningsmidler som reaktionsmedium og udvides yderligere anvendeligheden af hydrotermiske metoder. På grund af de signifikante forskelle i fysiske og kemiske egenskaber mellem organiske opløsningsmidler og vand er reaktionsmekanismen mere kompleks, og udseendet, strukturen og størrelsen af produktet er mere forskellige. Nallappan et al. Syntetiserede moox -krystaller med forskellige morfologier fra ark til nanorod ved at kontrollere reaktionstiden for hydrotermisk metode under anvendelse af natrium dialkylsulfat som krystalstyringsmiddel. Dianwen Hu et al. Syntetiserede sammensatte materialer baseret på polyoxymolybdæn-kobolt (COPMA) og UIO-67 eller indeholdende bipyridylgrupper (UIO-BPY) ved anvendelse af solvotermisk metode ved at optimere syntesebetingelser.
2.4 Solgelmetode
Sol gelmetode er en traditionel kemisk metode til at fremstille uorganiske funktionelle materialer, der er vidt brugt til fremstilling af metalnanomaterialer. I 1846 brugte Elbelen først denne metode til at forberede SiO2, men dens anvendelse var endnu ikke moden. Forberedelsesmetoden er hovedsageligt for at tilføje sjælden jord ion -aktivator i den indledende reaktionsopløsning for at gøre opløsningsmidlet flygtigt til at fremstille gel, og den forberedte gel får målproduktet efter temperaturbehandling. Fosfor produceret ved SOL -gelmetoden har god morfologi og strukturelle egenskaber, og produktet har en lille ensartet partikelstørrelse, men dens lysstyrke skal forbedres. Forberedelsesprocessen med sol-gel-metode er enkel og let at betjene, reaktionstemperaturen er lav, og sikkerhedsydelsen er høj, men tiden er lang, og mængden af hver behandling er begrænset. Gaponenko et al. Fremstillet amorf Batio3/SiO2-flerlagsstruktur ved centrifugering og varmebehandling Sol-Gel-metode med god transmissivitet og brydningsindeks og påpegede, at brydningsindekset for Batio3-film vil stige med stigningen i SOL-koncentrationen. I 2007 fangede Liu L's forskningsgruppe med succes de meget fluorescerende og lysstabile EU3+metalion/sensibilisatorkompleks i silica -baserede nanokompositter og dopet tør gel ved hjælp af SOL -gelmetoden. I adskillige kombinationer af forskellige derivater af sjældne jordsensibilisatorer og silica-nanoporøse skabeloner giver brugen af 1,10-phenanthrolin (OP) sensibilisator i tetraethoxysilan (TEOS) skabelon den bedste fluorescensdopet tørgel til at teste de spektrale egenskaber af EU3+.
2.5 Mikrobølgesyntesemetode
Mikrobølgesyntesemetode er en ny grøn og forureningsfri kemisk syntesemetode sammenlignet med høj temperatur faststof-metode, der er vidt anvendt i materialesyntese, især inden for nanomaterialsyntese, der viser god udviklingsmomentum. Mikrobølgeovn er en elektromagnetisk bølge med en bølgelængde mellem 1NN og 1M. Mikrobølgemetode er den proces, hvor mikroskopiske partikler inde i udgangsmaterialet gennemgår polarisering under påvirkning af ekstern elektromagnetisk feltstyrke. Efterhånden som retningen af mikrobølgeovnens elektriske felt ændres, ændres bevægelses- og arrangementretningen for dipolerne kontinuerligt. Hysterese -responsen fra dipolerne såvel som omdannelsen af deres egen termiske energi uden behov for kollision, friktion og dielektrisk tab mellem atomer og molekyler opnår varmeeffekten. På grund af det faktum, at mikrobølgeopvarmning ensartet kan opvarme hele reaktionssystemet og udføre energi hurtigt, og derved fremme fremskridt med organiske reaktioner sammenlignet med traditionelle fremstillingsmetoder, har mikrobølgesyntesemetoden fordelene ved hurtig reaktionshastighed, grøn sikkerhed, lille og ensartet materialespartikelstørrelse og høj fase renhed. Imidlertid bruger de fleste rapporter i øjeblikket mikrobølgeabsorbenter såsom carbonpulver, Fe3O4 og MnO2 til indirekte at tilvejebringe varme til reaktionen. Stoffer, der let absorberes af mikrobølger og kan aktivere reaktanterne selv har brug for yderligere efterforskning. Liu et al. Kombineret CO -nedbørsmetoden med mikrobølge -metoden til at syntetisere ren spinel limn2O4 med porøs morfologi og gode egenskaber.
2.6 Forbrændingsmetode
Forbrændingsmetoden er baseret på traditionelle opvarmningsmetoder, der bruger forbrænding af organisk stof til at generere målproduktet, efter at opløsningen er fordampet til tørhed. Den gas, der genereres af forbrænding af organisk stof, kan effektivt bremse forekomsten af agglomerering. Sammenlignet med solid-state opvarmningsmetode reducerer det energiforbruget og er velegnet til produkter med lav reaktionstemperaturkrav. Reaktionsprocessen kræver imidlertid tilsætning af organiske forbindelser, hvilket øger omkostningerne. Denne metode har en lille behandlingskapacitet og er ikke egnet til industriel produktion. Produktet produceret ved forbrændingsmetode har en lille og ensartet partikelstørrelse, men på grund af den korte reaktionsproces kan der være ufuldstændige krystaller, der påvirker krystallernes luminescensydelse. Anning et al. Brugt LA2O3, B2O3 og Mg som udgangsmaterialer og anvendte saltassisteret forbrændingssyntese til at producere LAB6 -pulver i batches på kort tid.
3. Anvendelse afSjælden Earth EuropiumKomplekser i fingeraftryksudvikling
Pulverdisplay -metode er en af de mest klassiske og traditionelle fingeraftryksdisplay -metoder. På nuværende tidspunkt kan pulverne, der viser fingeraftryk, opdeles i tre kategorier: traditionelle pulvere, såsom magnetiske pulvere sammensat af fint jernpulver og kulstofpulver; Metalpulvere, såsom guldpulver,sølvpulverog andre metalpulver med en netværksstruktur; Fluorescerende pulver. Imidlertid har traditionelle pulvere ofte store vanskeligheder med at vise fingeraftryk eller gamle fingeraftryk på komplekse baggrundsobjekter og har en bestemt toksisk effekt på brugernes helbred. I de senere år har kriminel videnskab og teknologipersonale i stigende grad favoriseret anvendelsen af nano -fluorescerende materialer til fingeraftryksdisplay. På grund af de unikke selvlysende egenskaber ved EU3+og den udbredte anvendelse afSjælden jordstoffer,Sjælden Earth EuropiumKomplekser er ikke kun blevet et forskningshotspot inden for retsmedicinsk videnskab, men giver også bredere forskningsidéer til fingeraftryksdisplay. EU3+i væsker eller faste stoffer har imidlertid dårlig lysabsorptionsydelse og skal kombineres med ligander for at sensibilisere og udsende lys, hvilket gør det muligt for EU3+at udvise stærkere og mere vedvarende fluorescensegenskaber. I øjeblikket inkluderer de almindeligt anvendte ligander hovedsageligt ß-diketoner, carboxylsyrer og carboxylatsalte, organiske polymerer, supramolekylære makrocykler osv. Med dybdegående forskning og anvendelse afSjælden Earth EuropiumKomplekser, det har vist sig, at vibrationen af koordination H2O -molekyler i fugtige miljøerEuropiumKomplekser kan forårsage luminescens slukning. Derfor skal man gøre for at undersøge bedre selektivitet og stærk kontrast i fingeraftrykskærmen for at undersøge, hvordan man forbedrer den termiske og mekaniske stabilitet afEuropiumkomplekser.
I 2007 var Liu L's Research Group pioneren for at introducereEuropiumKomplekser inden for fingeraftryksdisplayet for første gang hjemme og i udlandet. De meget fluorescerende og lysstabile EU3+metalion/sensibilisatorkomplekser, der er fanget ved solgelmetoden, kan anvendes til potentiel fingeraftryksdetektion på forskellige retsmedicinske relaterede materialer, herunder guldfolie, glas, plast, farvet papir og grønne blade. Undersøgelsesundersøgelser introducerede forberedelsesprocessen, UV/VIS -spektre, fluorescensegenskaber og fingeraftryksmærkningsresultater af disse nye EU3+/OP/TEOS -nanokompositter.
I 2014 har Seung Jin Ryu et al. Først dannet et EU3+-kompleks ([EUCL2 (PHEN) 2 (H2O) 2] CL · H2O) af hexahydratEuropium chlorid(EUCL3 · 6H2O) og 1-10 phenanthroline (fenen). Gennem ionbytterreaktionen mellem mellemlags natriumioner ogEuropiumKomplekse ioner, intercaliserede nano-hybridforbindelser (EU (phen) 2) 3+- syntetiseret lithiumsæbe sten og EU (phen) 2) 3+- naturlig montmorillonit) blev opnået. Under excitation af en UV-lampe ved en bølgelængde på 312nm opretholder de to komplekser ikke kun karakteristiske fotoluminescensfænomener, men har også højere termiske, kemiske og mekaniske stabilitet sammenlignet med rene Eu3+-komplekser. Har bedre luminescensintensitet end [EU (Phen) 2] 3+- Montmorillonit, og fingeraftrykket viser klarere linjer og stærkere kontrast til baggrunden. I 2016 har V Sharma et al. Syntetiseret strontiumaluminat (SRAL2O4: EU2+, DY3+) nano -fluorescerende pulver ved anvendelse af forbrændingsmetode. Pulveret er velegnet til visning af friske og gamle fingeraftryk på permeable og ikke -permeable genstande, såsom almindeligt farvet papir, emballagepapir, aluminiumsfolie og optiske diske. Det udviser ikke kun høj følsomhed og selektivitet, men har også stærke og langvarige efterglødegenskaber. I 2018 har Wang et al. forberedte CAS-nanopartikler (ESM-CAS-NP) dopet medEuropium, Samarium, og mangan med en gennemsnitlig diameter på 30Nm. Nanopartiklerne blev indkapslet med amfifile ligander, hvilket gjorde det muligt for dem at være ensartet spredt i vand uden at miste deres fluorescenseffektivitet; CO-modifikation af ESM-CAS-NP-overflade med 1-dodecylthiol og 11-mercaptoundecansyre (Arg-DT)/ MUA@ESM-CAS NPS med succes løste problemet med fluorescens, der slukker i vand- og partikelaggregation forårsaget af partikelhydrolyse i nano-fluorescerende pulver. Dette fluorescerende pulver udviser ikke kun potentielle fingeraftryk på genstande såsom aluminiumsfolie, plast, glas og keramiske fliser med høj følsomhed, men har også en bred vifte af excitation -lette kilder og kræver ikke dyre billedekstraktionsudstyr for at vise fingeraftryk samme år, Wangs forskningsgruppe syntetiserede en række ternaryEuropiumKomplekser [EU (M-MA) 3 (O-PHEN)] ved anvendelse af ortho, meta og P-methylbenzoinsyre som den første ligand og ortho-fenanthrolin som den anden ligand ved anvendelse af nedbørsmetode. Under 245nm ultraviolet lysbestråling kunne potentielle fingeraftryk på objekter såsom plast og varemærker tydeligt vises. I 2019, Sung Jun Park et al. Syntetiseret YBO3: LN3+(LN = EU, TB) fosfor gennem solvotermisk metode, hvilket effektivt forbedrer potentiel fingeraftryksdetektion og reduktion af baggrundsmønsterinterferens. I 2020 har Prabakaran et al. udviklede en fluorescerende NA [EU (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-dextrose-komposit ved anvendelse af EUCL3 · 6H20 som forløber. Na [EU (5,5 '- DMBP) (PHEN) 3] CL3 blev syntetiseret under anvendelse af PHEN og 5,5 ′- DMBP gennem en varm opløsningsmetode, og derefter blev NA [EU (5,5'- DMBP) (phen) 3] CL3 og D-DEXTROSE som Precursor til Form Na [EU (5,50 DMBP) (PHEN) 3] 3] CL3 gennem ADSORT metode. 3/D-dextrose-kompleks. Gennem eksperimenter kan kompositten tydeligt vise fingeraftryk på genstande såsom plastflaskehætter, briller og sydafrikansk valuta under excitation af 365nm sollys eller ultraviolet lys med højere kontrast og mere stabil fluorescensydelse. I 2021 har Dan Zhang et al. Med succes designet og syntetiseret en ny hexanuklear EU3+kompleks EU6 (PPA) 18CTP-TPY med seks bindingssteder, som har fremragende fluorescenstermisk stabilitet (<50 ℃) og kan bruges til fingeraftryksdisplay. Imidlertid er der behov for yderligere eksperimenter for at bestemme dens passende gæstarter. I 2022 har L Brini et al. Syntetiseret EU: Y2SN2O7 fluorescerende pulver gennem co-nedbørsmetode og yderligere slibning af behandling, som kan afsløre potentielle fingeraftryk på træ og uigennemtrængelige objekter. I samme år syntetiserede Wangs forskningsgruppe nanof4: YB ved hjælp af opløsning af termisk syntesemetode, ER@Yvo4 eu Core-Shell Type Nanofluorescence Materiale, hvilket kan generere Red Fluorescence under 254 Ultraviolet excitation og lysegrøn fluorescens under 980 nm nær-infrarød excitation, opnåelse af dobbelttilstand visning af potentielle fingeraftryk på gæsten. Det potentielle fingeraftryksdisplay på genstande såsom keramiske fliser, plastikplader, aluminiumslegeringer, RMB og farvede brevhovedpapir udviser høj følsomhed, selektivitet, kontrast og stærk modstand mod baggrundsinterferens.
4 udsigter
I de senere år er forskningen påSjælden Earth EuropiumKomplekser har tiltrukket sig meget opmærksomhed takket være deres fremragende optiske og magnetiske egenskaber såsom høj luminescensintensitet, højfarvningsrenhed, lang fluorescenslevetid, stor energiabsorption og emissionshuller og smalle absorptionstoppe. Med uddybningen af forskning på sjældne jordmaterialer, deres anvendelser inden for forskellige områder, såsom belysning og display, biovidenskab, landbrug, militær, elektronisk informationsindustri, optisk informationsoverførsel, fluorescensanti-counterfeiting, fluorescensdetektion osv. Bliver mere udbredt. De optiske egenskaber vedEuropiumKomplekser er fremragende, og deres applikationsfelter udvides gradvist. Imidlertid vil deres mangel på termisk stabilitet, mekaniske egenskaber og processabilitet begrænse deres praktiske anvendelser. Fra det aktuelle forskningsperspektiv er anvendelsesundersøgelsen af de optiske egenskaber ved de optiske egenskaberEuropiumKomplekser inden for retsmedicinsk videnskab bør hovedsageligt fokusere på at forbedre de optiske egenskaber vedEuropiumkomplekser og løsning af problemerne med fluorescerende partikler, der er tilbøjelige til aggregering i fugtige miljøer, hvilket opretholder stabiliteten og luminescenseffektiviteten afEuropiumKomplekser i vandige opløsninger. I dag har samfundets og videnskabens og teknologis fremskridt fremsat højere krav til forberedelse af nye materialer. Mens de imødekommer applikationsbehov, skal det også overholde egenskaberne ved diversificeret design og lave omkostninger. Derfor yderligere forskning påEuropiumKomplekser er af stor betydning for udviklingen af Kinas rige sjældne jordressourcer og udviklingen af kriminel videnskab og teknologi.
Posttid: Nov-01-2023