Die papillêre patrone op menslike vingers bly basies onveranderd in hul topologiese struktuur vanaf geboorte, met verskillende eienskappe van persoon tot persoon, en die papillêre patrone op elke vinger van dieselfde persoon verskil ook. Die papillepatroon op die vingers is geriffel en versprei met baie sweetporieë. Die menslike liggaam skei voortdurend watergebaseerde stowwe soos sweet en olierige stowwe soos olie af. Hierdie stowwe sal oordra en op die voorwerp neerslaan wanneer hulle in aanraking kom, wat indrukke op die voorwerp vorm. Dit is juis vanweë die unieke kenmerke van handafdrukke, soos hul individuele spesifisiteit, lewenslange stabiliteit en reflektiewe aard van raakmerke dat vingerafdrukke 'n erkende simbool geword het van kriminele ondersoek en persoonlike identiteitsherkenning sedert die eerste gebruik van vingerafdrukke vir persoonlike identifikasie in die laat 19de eeu.
Op die misdaadtoneel, behalwe vir driedimensionele en platkleurige vingerafdrukke, is die voorkomssyfer van potensiële vingerafdrukke die hoogste. Potensiële vingerafdrukke vereis tipies visuele verwerking deur fisiese of chemiese reaksies. Die algemene potensiële vingerafdrukontwikkelingsmetodes sluit hoofsaaklik optiese ontwikkeling, poeierontwikkeling en chemiese ontwikkeling in. Onder hulle word poeierontwikkeling deur voetsoolvlakeenhede bevoordeel vanweë die eenvoudige werking en lae koste. Die beperkings van tradisionele poeiergebaseerde vingerafdrukvertoning voldoen egter nie meer aan die behoeftes van kriminele tegnici nie, soos die komplekse en diverse kleure en materiale van die voorwerp op die misdaadtoneel, en die swak kontras tussen die vingerafdruk en die agtergrondkleur; Die grootte, vorm, viskositeit, samestellingverhouding en prestasie van poeierdeeltjies beïnvloed die sensitiwiteit van poeiervoorkoms; Die selektiwiteit van tradisionele poeiers is swak, veral die verbeterde adsorpsie van nat voorwerpe op die poeier, wat die ontwikkeling selektiwiteit van tradisionele poeiers aansienlik verminder. In onlangse jare het kriminele wetenskap en tegnologie personeel voortdurend navorsing gedoen oor nuwe materiale en sintesemetodes, waaronderseldsame aardeluminescerende materiale het die aandag van kriminele wetenskap- en tegnologiepersoneel getrek weens hul unieke luminescerende eienskappe, hoë kontras, hoë sensitiwiteit, hoë selektiwiteit en lae toksisiteit in die toepassing van vingerafdrukvertoning. Die geleidelik gevulde 4f-orbitale van seldsame aardelemente gee hulle baie ryk energievlakke, en die 5s- en 5P-laag elektronorbitale van seldsame aardelemente is heeltemal gevul. Die 4f-laagelektrone is afgeskerm, wat die 4f-laagelektrone 'n unieke manier van beweging gee. Daarom vertoon seldsame aardelemente uitstekende fotostabiliteit en chemiese stabiliteit sonder fotobleiking, wat die beperkings van algemeen gebruikte organiese kleurstowwe oorkom. Daarbenewens,seldsame aardeelemente het ook beter elektriese en magnetiese eienskappe in vergelyking met ander elemente. Die unieke optiese eienskappe vanseldsame aardeione, soos lang fluoressensieleeftyd, baie nou absorpsie- en emissiebande, en groot energieabsorpsie- en emissiegapings, het wydverspreide aandag getrek in die verwante navorsing van vingerafdrukvertoning.
Onder talleseldsame aardeelemente,europiumis die mees gebruikte luminescerende materiaal. Demarcay, die ontdekker vaneuropiumin 1900 het die eerste keer skerp lyne in die absorpsiespektrum van Eu3+in oplossing beskryf. In 1909 het Urban die katodoluminesensie vanGd2O3: Eu3+. In 1920 het Prandtl die eerste keer die absorpsiespektra van Eu3+ gepubliseer, wat De Mare se waarnemings bevestig. Die absorpsiespektrum van Eu3+ word in Figuur 1 getoon. Eu3+ is gewoonlik op die C2-orbitaal geleë om die oorgang van elektrone van 5D0 na 7F2-vlakke te vergemaklik, en sodoende rooi fluoressensie vry te stel. Eu3+ kan 'n oorgang van grondtoestandelektrone na die laagste opgewekte toestand energievlak binne die sigbare liggolflengte bereik. Onder die opwekking van ultraviolet lig, vertoon Eu3+ sterk rooi fotoluminesensie. Hierdie tipe fotoluminesensie is nie net van toepassing op Eu3+ione wat in kristalsubstrate of glase gedoteer is nie, maar ook op komplekse gesintetiseer meteuropiumen organiese ligande. Hierdie ligande kan as antennas dien om opwekkingsluminessensie te absorbeer en opwekkingsenergie na hoër energievlakke van Eu3+ione oor te dra. Die belangrikste toepassing vaneuropiumis die rooi fluoresserende poeierY2O3: Eu3+(YOX) is 'n belangrike komponent van fluoresserende lampe. Die rooiligopwekking van Eu3+ kan nie net deur ultravioletlig bewerkstellig word nie, maar ook deur elektronstraal (katodoluminesensie), X-straal γ Bestraling α of β Deeltjie, elektroluminesensie, wrywing of meganiese luminessensie en chemiluminesensie metodes. As gevolg van sy ryk luminescerende eienskappe, is dit 'n wyd gebruikte biologiese sonde in die velde van biomediese of biologiese wetenskappe. In onlangse jare het dit ook die navorsingsbelangstelling van kriminele wetenskap en tegnologiepersoneel op die gebied van forensiese wetenskap gewek, wat 'n goeie keuse bied om deur die beperkings van tradisionele poeiermetode vir die vertoon van vingerafdrukke te breek, en het 'n beduidende betekenis in die verbetering van die kontras, sensitiwiteit en selektiwiteit van vingerafdrukvertoning.
Figuur 1 Eu3+Absorpsiespektrogram
1,Luminesensie beginsel vanseldsame aarde europiumkomplekse
Die grondtoestand en opgewonde toestand elektroniese konfigurasies vaneuropiumione is albei 4fn tipe. As gevolg van die uitstekende afskermende effek van die s en d orbitale rondom dieeuropiumione op die 4f orbitale, die ff oorgange vaneuropiumione vertoon skerp lineêre bande en relatief lang fluoressensie-leeftye. As gevolg van die lae fotoluminessensie-doeltreffendheid van europiumione in die ultraviolet- en sigbare ligstreke, word organiese ligande egter gebruik om komplekse te vorm meteuropiumione om die absorpsiekoëffisiënt van die ultraviolet- en sigbare ligstreke te verbeter. Die fluoressensie wat deureuropiumkomplekse het nie net die unieke voordele van hoë fluoressensie intensiteit en hoë fluoressensie suiwerheid nie, maar kan ook verbeter word deur die hoë absorpsie doeltreffendheid van organiese verbindings in die ultraviolet en sigbare lig streke te benut. Die opwekkingsenergie benodig vireuropiumioon fotoluminesensie is hoog Die tekort aan lae fluoressensie doeltreffendheid. Daar is twee hoof luminessensie beginsels vanseldsame aarde europiumkomplekse: een is fotoluminessensie, wat die ligand van vereiseuropiumkomplekse; Nog 'n aspek is dat die antenna effek die sensitiwiteit van kan verbetereuropiumioon luminescentie.
Nadat dit opgewonde is deur eksterne ultraviolet of sigbare lig, het die organiese ligand in dieseldsame aardekomplekse oorgange van die grondtoestand S0 na die opgewonde enkelvoudige toestand S1. Die opgewekte toestand elektrone is onstabiel en keer terug na die grondtoestand S0 deur straling, wat energie vrystel vir die ligand om fluoressensie uit te straal, of spring met tussenposes na sy drievoudige opgewekte toestand T1 of T2 deur nie-stralingsmiddele; Drievoudige opgewekte toestande stel energie vry deur bestraling om ligandfosforessensie te produseer, of om energie oor te dra nametaal europiumione deur nie-straling intramolekulêre energie-oordrag; Nadat hulle opgewonde is, gaan europiumione oor van die grondtoestand na die opgewonde toestand, eneuropiumione in die opgewekte toestand gaan oor na die lae energievlak, wat uiteindelik terugkeer na die grondtoestand, energie vrystel en fluoressensie genereer. Daarom, deur toepaslike organiese ligande in te voer om mee te interaksieseldsame aardeione en sentrale metaalione sensitiseer deur nie-stralingsenergie-oordrag binne molekules, kan die fluoressensie-effek van seldsame aardione aansienlik verhoog word en die vereiste vir eksterne opwekkingsenergie kan verminder word. Hierdie verskynsel staan bekend as die antenna-effek van ligande. Die energievlakdiagram van energie-oordrag in Eu3+-komplekse word in Figuur 2 getoon.
In die proses van energie-oordrag vanaf die triplet-opgewekte toestand na Eu3+, word vereis dat die energievlak van die ligand-drie-opgewekte toestand hoër is as of ooreenstem met die energievlak van die Eu3+-opgewekte toestand. Maar wanneer die drievoudige energievlak van die ligand baie groter is as die laagste opgewekte toestandenergie van Eu3+, sal die energie-oordragdoeltreffendheid ook aansienlik verminder word. Wanneer die verskil tussen die drievoudige toestand van die ligand en die laagste opgewekte toestand van Eu3+ klein is, sal die fluoressensie-intensiteit verswak as gevolg van die invloed van die termiese deaktiveringstempo van die drievoudige toestand van die ligand. β- Diketon komplekse het die voordele van sterk UV-absorpsiekoëffisiënt, sterk koördinasievermoë, doeltreffende energie-oordrag metseldsame aardes, en kan in beide vaste en vloeibare vorms bestaan, wat hulle een van die mees gebruikte ligande inseldsame aardekomplekse.
Figuur 2 Energievlakdiagram van energie-oordrag in Eu3+kompleks
2.Sintese Metode vanRare Earth EuropiumKomplekse
2.1 Hoëtemperatuur vastestof sintese metode
Die hoë-temperatuur vastestof metode is 'n algemeen gebruikte metode vir voorbereidingseldsame aardeluminescerende materiale, en dit word ook wyd gebruik in industriële produksie. Die hoë-temperatuur vastestof sintese metode is die reaksie van vastestof koppelvlakke onder hoë temperatuur toestande (800-1500 ℃) om nuwe verbindings te genereer deur vaste atome of ione te versprei of te vervoer. Die hoë-temperatuur vastefase-metode word gebruik om voor te bereiseldsame aardekomplekse. Eerstens word die reaktante in 'n sekere verhouding gemeng, en 'n gepaste hoeveelheid vloeimiddel word by 'n mortel gevoeg vir deeglike maal om eenvormige vermenging te verseker. Daarna word die grondreaktante in 'n hoë-temperatuur oond geplaas vir kalsinering. Tydens die kalsinasieproses kan oksidasie-, reduksie- of inerte gasse gevul word volgens die behoeftes van die eksperimentele proses. Na hoëtemperatuurkalsinering word 'n matriks met 'n spesifieke kristalstruktuur gevorm, en die aktiveerder seldsame aard-ione word daarby gevoeg om 'n luminescerende middelpunt te vorm. Die gekalsineerde kompleks moet verkoeling, spoel, droog, hermaal, kalsinering en sifting by kamertemperatuur ondergaan om die produk te verkry. Oor die algemeen word veelvuldige slyp- en kalsineringsprosesse vereis. Meervoudige maal kan die reaksiespoed versnel en die reaksie meer volledig maak. Dit is omdat die maalproses die kontakarea van die reaktante vergroot, wat die diffusie- en vervoerspoed van ione en molekules in die reaktante aansienlik verbeter, en sodoende die reaksiedoeltreffendheid verbeter. Verskillende kalsinasietye en temperature sal egter 'n impak hê op die struktuur van die kristalmatriks wat gevorm word.
Die hoëtemperatuur vastestofmetode het die voordele van eenvoudige proseswerking, lae koste en kort tydsverbruik, wat dit 'n volwasse voorbereidingstegnologie maak. Die belangrikste nadele van die hoë-temperatuur vastestof-metode is egter: eerstens is die vereiste reaksietemperatuur te hoog, wat hoë toerusting en instrumente vereis, hoë energie verbruik en moeilik is om die kristalmorfologie te beheer. Die produkmorfologie is ongelyk, en veroorsaak selfs dat die kristaltoestand beskadig word, wat die luminesensieprestasie beïnvloed. Tweedens maak onvoldoende maal dit moeilik vir die reaktante om eweredig te meng, en die kristaldeeltjies is relatief groot. As gevolg van handmatige of meganiese maal, word onsuiwerhede onvermydelik gemeng om die luminescentie te beïnvloed, wat lei tot 'n lae produksuiwerheid. Die derde kwessie is ongelyke deklaagtoediening en swak digtheid tydens die toedieningsproses. Lai et al. het 'n reeks Sr5 (PO4) 3Cl enkelfase polychromatiese fluoresserende poeiers wat met Eu3+ en Tb3+ gedoteer is, gesintetiseer deur gebruik te maak van die tradisionele hoë-temperatuur vastestof metode. Onder byna-ultraviolet-opwekking kan die fluoresserende poeier die luminescensiekleur van die fosfor van die blou streek na die groen gebied instel volgens die dopingkonsentrasie, wat die gebreke van lae kleurweergawe-indeks en hoë verwante kleurtemperatuur in wit ligdiodes verbeter . Hoë energieverbruik is die hoofprobleem in die sintese van borofosfaatgebaseerde fluoresserende poeiers deur hoëtemperatuur vastestofmetode. Tans is meer en meer geleerdes daartoe verbind om geskikte matrikse te ontwikkel en te soek om die hoë-energieverbruikprobleem van hoëtemperatuur vastestofmetode op te los. In 2015 het Hasegawa et al. het die lae-temperatuur vaste toestand voorbereiding van Li2NaBP2O8 (LNBP) fase voltooi deur die P1 ruimte groep van die trikliniese sisteem vir die eerste keer. In 2020 het Zhu et al. 'n lae-temperatuur vastestof sintese roete gerapporteer vir 'n nuwe Li2NaBP2O8: Eu3+ (LNBP: Eu) fosfor, wat 'n lae energieverbruik en laekoste sintese roete vir anorganiese fosfor ondersoek.
2.2 Ko-neerslag metode
Die mede-presipitasiemetode is ook 'n algemeen gebruikte "sagte chemiese" sintesemetode vir die voorbereiding van anorganiese seldsame aarde luminescerende materiale. Die ko-presipitasiemetode behels die byvoeging van 'n presipitant by die reaktant, wat met die katione in elke reaktant reageer om 'n neerslag te vorm of die reaktant onder sekere toestande hidroliseer om oksiede, hidroksiede, onoplosbare soute, ens. Die teikenproduk word verkry deur filtrasie, was, droog en ander prosesse. Die voordele van mede-neerslagmetode is eenvoudige werking, kort tydsverbruik, lae energieverbruik en hoë produksuiwerheid. Die mees prominente voordeel daarvan is dat sy klein deeltjiegrootte direk nanokristalle kan genereer. Die nadele van die ko-presipitasiemetode is: eerstens is die produkaggregasieverskynsel wat verkry word ernstig, wat die luminescerende werkverrigting van die fluoresserende materiaal beïnvloed; Tweedens is die vorm van die produk onduidelik en moeilik om te beheer; Derdens is daar sekere vereistes vir die keuse van grondstowwe, en die neerslagtoestande tussen elke reaktant moet so eenders of identies as moontlik wees, wat nie geskik is vir die toepassing van veelvuldige stelselkomponente nie. K. Petcharoen et al. gesintetiseerde sferiese magnetiet nanopartikels met behulp van ammoniumhidroksied as 'n neerslagmiddel en chemiese mede-presipitasiemetode. Asynsuur en oliesuur is ingebring as bedekkingsmiddels tydens die aanvanklike kristallisasiestadium, en die grootte van magnetiet-nanopartikels is binne die reeks van 1-40nm beheer deur die temperatuur te verander. Die goed verspreide magnetiet nanopartikels in waterige oplossing is verkry deur oppervlakmodifikasie, wat die agglomerasieverskynsel van deeltjies in die ko-presipitasiemetode verbeter het. Kee et al. het die effekte van hidrotermiese metode en ko-presipitasiemetode op die vorm, struktuur en deeltjiegrootte van Eu-CSH vergelyk. Hulle het daarop gewys dat hidrotermiese metode nanopartikels genereer, terwyl mede-presipitasiemetode submikron prismatiese deeltjies genereer. In vergelyking met die mede-presipitasiemetode, vertoon die hidrotermiese metode hoër kristalliniteit en beter fotoluminescentie-intensiteit in die voorbereiding van Eu-CSH-poeier. JK Han et al. 'n nuwe mede-presipitasiemetode ontwikkel deur 'n nie-waterige oplosmiddel N, N-dimetielformamied (DMF) te gebruik om (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 fosfors met 'n smal grootte verspreiding en hoë kwantum doeltreffendheid naby sferiese nano of submikron grootte deeltjies te berei. DMF kan polimerisasiereaksies verminder en die reaksietempo tydens die presipitasieproses vertraag, wat help om deeltjie-aggregasie te voorkom.
2.3 Hidrotermiese/oplosmiddel termiese sintese metode
Die hidrotermiese metode het in die middel van die 19de eeu begin toe geoloë natuurlike mineralisasie gesimuleer het. In die vroeë 20ste eeu het die teorie geleidelik volwasse geword en is tans een van die mees belowende oplossingchemiemetodes. Hidrotermiese metode is 'n proses waarin waterdamp of waterige oplossing gebruik word as die medium (om ione en molekulêre groepe te vervoer en druk oor te dra) om 'n subkritiese of superkritiese toestand in 'n hoë-temperatuur en hoë-druk geslote omgewing te bereik (eersgenoemde het 'n temperatuur van 100-240 ℃, terwyl laasgenoemde 'n temperatuur van tot 1000 ℃ het), versnel die hidrolisereaksietempo van grondstowwe, en onder sterk konveksie, ione en molekulêre groepe diffundeer na lae temperatuur vir herkristallisasie. Die temperatuur, pH-waarde, reaksietyd, konsentrasie en tipe voorloper tydens die hidroliseproses beïnvloed die reaksietempo, kristalvoorkoms, vorm, struktuur en groeitempo in verskillende grade. ’n Verhoging in temperatuur versnel nie net die oplos van grondstowwe nie, maar verhoog ook die effektiewe botsing van molekules om kristalvorming te bevorder. Die verskillende groeitempo's van elke kristalvlak in pH-kristalle is die hooffaktore wat die kristalfase, grootte en morfologie beïnvloed. Die lengte van reaksietyd beïnvloed ook kristalgroei, en hoe langer die tyd, hoe gunstiger is dit vir kristalgroei.
Die voordele van hidrotermiese metode word hoofsaaklik gemanifesteer in: eerstens, hoë kristalsuiwerheid, geen onsuiwerheid besoedeling, nou deeltjiegrootte verspreiding, hoë opbrengs, en diverse produk morfologie; Die tweede is dat die operasieproses eenvoudig is, die koste laag is en die energieverbruik laag is. Die meeste van die reaksies word uitgevoer in medium tot lae temperatuur omgewings, en die reaksie toestande is maklik om te beheer. Die toepassingsreeks is wyd en kan voldoen aan die voorbereidingsvereistes van verskeie vorme van materiale; Derdens is die druk van omgewingsbesoedeling laag en dit is relatief vriendelik vir die gesondheid van operateurs. Die belangrikste nadele daarvan is dat die voorloper van die reaksie maklik deur omgewings-pH, temperatuur en tyd beïnvloed word, en die produk het 'n lae suurstofinhoud.
Die solvotermiese metode gebruik organiese oplosmiddels as die reaksiemedium, wat die toepaslikheid van hidrotermiese metodes verder uitbrei. As gevolg van die beduidende verskille in fisiese en chemiese eienskappe tussen organiese oplosmiddels en water, is die reaksiemeganisme meer kompleks, en die voorkoms, struktuur en grootte van die produk is meer divers. Nallappan et al. gesintetiseerde MoOx-kristalle met verskillende morfologieë van plaat tot nanorod deur die reaksietyd van hidrotermiese metode te beheer deur natriumdialkielsulfaat as die kristalrigtingmiddel te gebruik. Dianwen Hu et al. gesintetiseerde saamgestelde materiale gebaseer op polioksimolibdeenkobalt (CoPMA) en UiO-67 of wat bipiridielgroepe (UiO-bpy) bevat met behulp van solvotermiese metode deur sintesetoestande te optimaliseer.
2.4 Sol gel metode
Sol gel metode is 'n tradisionele chemiese metode om anorganiese funksionele materiale voor te berei, wat wyd gebruik word in die voorbereiding van metaal nanomateriale. In 1846 het Elbelmen die eerste keer hierdie metode gebruik om SiO2 voor te berei, maar die gebruik daarvan was nog nie volwasse nie. Die voorbereidingsmetode is hoofsaaklik om seldsame aardioonaktiveerder in die aanvanklike reaksieoplossing by te voeg om die oplosmiddel te laat vervlugtig om gel te maak, en die voorbereide gel kry die teikenproduk na temperatuurbehandeling. Die fosfor wat deur die sol-gel-metode vervaardig word, het goeie morfologie en strukturele eienskappe, en die produk het 'n klein eenvormige deeltjiegrootte, maar die helderheid daarvan moet verbeter word. Die voorbereidingsproses van die sol-gel-metode is eenvoudig en maklik om te bedryf, die reaksietemperatuur is laag, en die veiligheidsprestasie is hoog, maar die tyd is lank, en die hoeveelheid van elke behandeling is beperk. Gaponenko et al. amorfe BaTiO3/SiO2 meerlaagstruktuur voorberei deur sentrifugering en hittebehandeling sol-gel metode met goeie deurlaatbaarheid en brekingsindeks, en daarop gewys dat die brekingsindeks van BaTiO3 film sal toeneem met die toename in sol konsentrasie. In 2007 het Liu L se navorsingsgroep die hoogs fluoresserende en ligstabiele Eu3+metaalioon/sensitiseermiddel-kompleks suksesvol in silika-gebaseerde nanosamestellings en gedoteerde droë jel vasgelê deur die sol-gel-metode te gebruik. In verskeie kombinasies van verskillende afgeleides van seldsame aarde sensitiseerders en silika nanoporeuse sjablone, verskaf die gebruik van 1,10-fenantrolien (OP) sensitiseerder in tetraethoxysilane (TEOS) sjabloon die beste fluoressensie gedoteerde droë gel om die spektrale eienskappe van Eu3+ te toets.
2.5 Mikrogolf sintese metode
Mikrogolf sintese metode is 'n nuwe groen en besoedeling-vrye chemiese sintese metode in vergelyking met 'n hoë-temperatuur vastestof metode, wat wyd gebruik word in materiaal sintese, veral in die veld van nanomateriaal sintese, toon goeie ontwikkeling momentum. Mikrogolf is 'n elektromagnetiese golf met 'n golflengte tussen 1nn en 1m. Mikrogolfmetode is die proses waarin mikroskopiese deeltjies binne die beginmateriaal polarisasie ondergaan onder die invloed van eksterne elektromagnetiese veldsterkte. Soos die rigting van die mikrogolf elektriese veld verander, verander die beweging en rangskikkingsrigting van die dipole voortdurend. Die histerese-reaksie van die dipole, sowel as die omskakeling van hul eie termiese energie sonder die behoefte aan botsing, wrywing en diëlektriese verlies tussen atome en molekules, bereik die verhittingseffek. As gevolg van die feit dat mikrogolfverhitting die hele reaksiestelsel eenvormig kan verhit en energie vinnig kan gelei, en sodoende die vordering van organiese reaksies bevorder, in vergelyking met tradisionele voorbereidingsmetodes, het mikrogolfsintesemetode die voordele van vinnige reaksiespoed, groen veiligheid, klein en eenvormig materiaal deeltjie grootte, en hoë fase suiwerheid. Die meeste verslae gebruik egter tans mikrogolfabsorbeerders soos koolstofpoeier, Fe3O4 en MnO2 om indirek hitte vir die reaksie te verskaf. Stowwe wat maklik deur mikrogolwe geabsorbeer word en die reaktante self kan aktiveer, moet verder ondersoek word. Liu et al. het die ko-presipitasiemetode met die mikrogolfmetode gekombineer om suiwer spinel LiMn2O4 met poreuse morfologie en goeie eienskappe te sintetiseer.
2.6 Verbrandingsmetode
Die verbrandingsmetode is gebaseer op tradisionele verhittingsmetodes, wat organiese materiaalverbranding gebruik om die teikenproduk te genereer nadat die oplossing tot droog verdamp is. Die gas wat deur die verbranding van organiese materiaal gegenereer word, kan die voorkoms van agglomerasie effektief vertraag. In vergelyking met vastestofverhittingsmetode, verminder dit energieverbruik en is dit geskik vir produkte met lae reaksietemperatuurvereistes. Die reaksieproses vereis egter die byvoeging van organiese verbindings, wat die koste verhoog. Hierdie metode het 'n klein verwerkingskapasiteit en is nie geskik vir industriële produksie nie. Die produk wat deur verbrandingsmetode vervaardig word, het 'n klein en eenvormige deeltjiegrootte, maar as gevolg van die kort reaksieproses kan daar onvolledige kristalle wees, wat die luminesensieprestasie van die kristalle beïnvloed. Anning et al. het La2O3, B2O3 en Mg as beginmateriaal gebruik en soutgesteunde verbrandingsintese gebruik om LaB6-poeier in bondels in 'n kort tydperk te produseer.
3. Toepassing vanseldsame aarde europiumkomplekse in vingerafdrukontwikkeling
Poeiervertoonmetode is een van die mees klassieke en tradisionele vingerafdrukvertoonmetodes. Tans kan die poeiers wat vingerafdrukke vertoon in drie kategorieë verdeel word: tradisionele poeiers, soos magnetiese poeiers wat uit fyn ysterpoeier en koolstofpoeier bestaan; Metaalpoeiers, soos goudpoeier,silwer poeier, en ander metaalpoeiers met 'n netwerkstruktuur; Fluorescerende poeier. Tradisionele poeiers het egter dikwels groot probleme om vingerafdrukke of ou vingerafdrukke op komplekse agtergrondvoorwerpe te vertoon, en het 'n sekere toksiese effek op die gesondheid van gebruikers. In onlangse jare het kriminele wetenskap- en tegnologiepersoneel toenemend die toepassing van nano-fluoresserende materiale vir vingerafdrukvertoning bevoordeel. As gevolg van die unieke luminescerende eienskappe van Eu3+ en die wydverspreide toepassing vanseldsame aardestowwe,seldsame aarde europiumkomplekse het nie net 'n navorsingsbrandpunt op die gebied van forensiese wetenskap geword nie, maar verskaf ook breër navorsingsidees vir vingerafdrukvertoning. Eu3+in vloeistowwe of vaste stowwe het egter swak ligabsorpsieprestasie en moet met ligande gekombineer word om lig te sensitiseer en uit te straal, wat Eu3+ in staat stel om sterker en meer aanhoudende fluoressensie-eienskappe te vertoon. Tans sluit die algemeen gebruikte ligande hoofsaaklik in β-diketone, karboksielsure en karboksilaatsoute, organiese polimere, supramolekulêre makrosiklusse, ens. Met die in-diepte navorsing en toepassing vanseldsame aarde europiumkomplekse, is gevind dat in vogtige omgewings die vibrasie van koördinasie H2O-molekules ineuropiumkomplekse kan luminessensie-blus veroorsaak. Daarom, om beter selektiwiteit en sterk kontras in vingerafdrukvertoning te verkry, moet pogings aangewend word om te bestudeer hoe om die termiese en meganiese stabiliteit vaneuropiumkomplekse.
In 2007 was Liu L se navorsingsgroep die baanbreker van die bekendstellingeuropiumkomplekse in die veld van vingerafdrukvertoning vir die eerste keer by die huis en in die buiteland. Die hoogs fluoresserende en ligstabiele Eu3+metaalioon/sensitiseermiddel-komplekse wat deur die sol-gel-metode vasgelê is, kan gebruik word vir potensiële vingerafdrukopsporing op verskeie forensiese verwante materiale, insluitend goudfoelie, glas, plastiek, gekleurde papier en groen blare. Verkennende navorsing het die voorbereidingsproses, UV/Vis-spektra, fluoressensie-eienskappe en vingerafdruketiketteringsresultate van hierdie nuwe Eu3+/OP/TEOS-nanosamestellings bekendgestel.
In 2014 het Seung Jin Ryu et al. het eers 'n Eu3+kompleks ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) deur heksahidraat gevormeuropiumchloried(EuCl3 · 6H2O) en 1-10 fenantrolien (Phen). Deur die ioonuitruilreaksie tussen tussenlaag natriumione eneuropiumkomplekse ione, geïnterkaleerde nano-hibriedverbindings (Eu (Phen) 2) 3+- gesintetiseerde litium-seepsteen en Eu (Phen) 2) 3+- natuurlike montmorilloniet) is verkry. Onder opwekking van 'n UV-lamp by 'n golflengte van 312nm, handhaaf die twee komplekse nie net kenmerkende fotoluminescensie-verskynsels nie, maar het ook hoër termiese, chemiese en meganiese stabiliteit in vergelyking met suiwer Eu3+-komplekse. soos yster in die hoofliggaam van litium seepsteen, [Eu (Phen) 2] 3+- litium seepsteen het 'n beter luminesensie-intensiteit as [Eu (Phen) 2] 3+- montmorilloniet, en die vingerafdruk toon duideliker lyne en sterker kontras met die agtergrond. In 2016 het V Sharma et al. gesintetiseerde strontiumaluminaat (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) nano-fluoresserende poeier deur gebruik te maak van verbrandingsmetode. Die poeier is geskik vir die vertoon van vars en ou vingerafdrukke op deurlaatbare en nie-deurlaatbare voorwerpe soos gewone gekleurde papier, verpakkingspapier, aluminiumfoelie en optiese skywe. Dit toon nie net hoë sensitiwiteit en selektiwiteit nie, maar het ook sterk en langdurige nagloei-eienskappe. In 2018 het Wang et al. voorbereide CaS nanopartikels (ESM-CaS-NP) gedoteereuropium, samarium, en mangaan met 'n gemiddelde deursnee van 30nm. Die nanopartikels is ingekapsuleer met amfifiliese ligande, wat dit moontlik gemaak het om eenvormig in water versprei te word sonder om hul fluoressensie-doeltreffendheid te verloor; Gesamentlike modifikasie van ESM-CaS-NP-oppervlak met 1-dodesiltiol en 11-merkaptoundekansuur (Arg-DT)/ MUA@ESM-CaS NP's het die probleem van fluoressensie-blus in water en deeltjie-aggregasie wat veroorsaak word deur deeltjiehidrolise in die nano-fluoresserend, suksesvol opgelos poeier. Hierdie fluoresserende poeier vertoon nie net potensiële vingerafdrukke op voorwerpe soos aluminiumfoelie, plastiek, glas en keramiekteëls met hoë sensitiwiteit nie, maar het ook 'n wye reeks opwekkingsligbronne en benodig nie duur beeldonttrekkingstoerusting om vingerafdrukke te vertoon nie. dieselfde jaar, Wang se navorsingsgroep gesintetiseer 'n reeks van drieledigeeuropiumkomplekse [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] met behulp van orto-, meta- en p-metielbensoësuur as die eerste ligand en orto-fenantrolien as die tweede ligand deur gebruik te maak van presipitasiemetode. Onder 245nm ultravioletligbestraling kan potensiële vingerafdrukke op voorwerpe soos plastiek en handelsmerke duidelik vertoon word. In 2019 het Sung Jun Park et al. gesintetiseerde YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) fosfors deur middel van solvotermiese metode, wat potensiële vingerafdrukopsporing effektief verbeter en agtergrondpatrooninterferensie verminder. In 2020 het Prabakaran et al. ontwikkel 'n fluoresserende Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-Dekstrose saamgestelde, met EuCl3 · 6H20 as die voorloper. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3 is gesintetiseer met behulp van Phen en 5,5' – DMBP deur 'n warm oplosmiddel metode, en dan Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3 en D-Dekstrose is gebruik as die voorloper om Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3 te vorm deur adsorpsie metode. 3/D-Dekstrose kompleks. Deur eksperimente kan die saamgestelde vingerafdrukke duidelik vertoon op voorwerpe soos plastiekbotteldoppies, glase en Suid-Afrikaanse geldeenhede onder die opwekking van 365nm sonlig of ultraviolet lig, met hoër kontras en meer stabiele fluoressensieprestasie. In 2021 het Dan Zhang et al. suksesvol ontwerp en gesintetiseer 'n nuwe heksanukleêre Eu3+kompleks Eu6 (PPA) 18CTP-TPY met ses bindingsplekke, wat uitstekende fluoressensie termiese stabiliteit (<50 ℃) het en vir vingerafdrukvertoning gebruik kan word. Verdere eksperimente is egter nodig om die geskikte gasspesies te bepaal. In 2022 het L Brini et al. Eu suksesvol gesintetiseer: Y2Sn2O7 fluoresserende poeier deur mede-presipitasiemetode en verdere maalbehandeling, wat potensiële vingerafdrukke op hout en ondeurdringbare voorwerpe kan openbaar. In dieselfde jaar het Wang se navorsingsgroep NaYF4: Yb gesintetiseer deur gebruik te maak van oplosmiddel termiese sintese metode, Er@YVO4 Eu kern -dop tipe nanofluoressensie materiaal, wat rooi fluoressensie onder kan genereer 254nm ultraviolet opwekking en heldergroen fluoressensie onder 980nm naby-infrarooi opwekking, wat dubbelmodus vertoon van potensiële vingerafdrukke op die gas behaal. Die potensiële vingerafdrukvertoning op voorwerpe soos keramiekteëls, plastiekvelle, aluminiumlegerings, RMB en gekleurde briefhoofpapier toon hoë sensitiwiteit, selektiwiteit, kontras en sterk weerstand teen agtergrondinmenging.
4 Vooruitsigte
In onlangse jare het die navorsing oorseldsame aarde europiumkomplekse het baie aandag getrek, danksy hul uitstekende optiese en magnetiese eienskappe soos hoë luminessensie-intensiteit, hoë kleursuiwerheid, lang fluoressensie-leeftyd, groot energie-absorpsie- en emissiegapings, en nou absorpsiepieke. Met die verdieping van navorsing oor seldsame aardmateriale word hul toepassings in verskeie velde soos beligting en vertoon, biowetenskap, landbou, militêre, elektroniese inligtingsbedryf, optiese inligtingoordrag, fluoressensie teen-vervalsing, fluoressensie-opsporing, ens. toenemend wydverspreid. Die optiese eienskappe vaneuropiumkomplekse is uitstekend, en hul toepassingsvelde brei geleidelik uit. Hul gebrek aan termiese stabiliteit, meganiese eienskappe en verwerkbaarheid sal egter hul praktiese toepassings beperk. Vanuit die huidige navorsingsperspektief, die toepassingsnavorsing van die optiese eienskappe vaneuropiumkomplekse in die veld van forensiese wetenskap moet hoofsaaklik fokus op die verbetering van die optiese eienskappe vaneuropiumkomplekse en die oplossing van die probleme van fluoresserende deeltjies wat geneig is tot aggregasie in vogtige omgewings, wat die stabiliteit en luminessensiedoeltreffendheid vaneuropiumkomplekse in waterige oplossings. Deesdae stel die vooruitgang van die samelewing en wetenskap en tegnologie hoër vereistes vir die voorbereiding van nuwe materiale. Terwyl dit aan toepassingsbehoeftes voldoen, moet dit ook voldoen aan die kenmerke van gediversifiseerde ontwerp en lae koste. Daarom, verdere navorsing ooreuropiumkomplekse is van groot belang vir die ontwikkeling van China se ryk skaars aarde hulpbronne en die ontwikkeling van kriminele wetenskap en tegnologie.
Postyd: Nov-01-2023