Papilární vzory na lidských prstech zůstávají od narození v podstatě nezměněny ve své topologické struktuře, mají různé vlastnosti od člověka k člověku a papilární vzory na každém prstu stejné osoby jsou také odlišné.Vzor papily na prstech je rýhovaný a rozmístěný s mnoha potními póry.Lidské tělo nepřetržitě vylučuje látky na vodní bázi, jako je pot, a mastné látky, jako je olej.Tyto látky se přenesou a usadí se na předmětu, když přijdou do kontaktu, a vytvoří na předmětu otisky.Právě kvůli jedinečným vlastnostem otisků rukou, jako je jejich individuální specifičnost, celoživotní stabilita a reflexní povaha dotykových značek, se otisky prstů staly uznávaným symbolem vyšetřování trestných činů a rozpoznávání osobní identity od prvního použití otisků prstů pro osobní identifikaci. koncem 19. století.
Na místě činu, kromě trojrozměrných a plochých barevných otisků prstů, je výskyt potenciálních otisků prstů nejvyšší.Potenciální otisky prstů obvykle vyžadují vizuální zpracování prostřednictvím fyzikálních nebo chemických reakcí.Společné potenciální metody vývoje otisků prstů zahrnují především optický vývoj, vývoj prášku a chemický vývoj.Mezi nimi je vývoj prášku upřednostňován místními jednotkami kvůli jednoduché obsluze a nízkým nákladům.Omezení tradičního práškového zobrazování otisků prstů však již nevyhovují potřebám kriminálních techniků, jako jsou složité a různorodé barvy a materiály objektu na místě činu a špatný kontrast mezi otiskem prstu a barvou pozadí;Velikost, tvar, viskozita, poměr složení a výkon částic prášku ovlivňují citlivost vzhledu prášku;Selektivita tradičních prášků je špatná, zejména zvýšená adsorpce mokrých předmětů na prášek, což značně snižuje selektivitu vývoje tradičních prášků.V posledních letech pracovníci kriminalistické vědy a techniky neustále zkoumají nové materiály a metody syntézy, mezi které patřívzácná zeměLuminiscenční materiály přitahují pozornost pracovníků kriminální vědy a techniky díky svým jedinečným luminiscenčním vlastnostem, vysokému kontrastu, vysoké citlivosti, vysoké selektivitě a nízké toxicitě při aplikaci zobrazení otisků prstů.Postupně zaplňované 4f orbitaly prvků vzácných zemin jim dodávají velmi bohaté energetické hladiny a elektronové orbitaly vrstvy 5s a 5P prvků vzácných zemin jsou zcela zaplněny.Elektrony vrstvy 4f jsou stíněné, což dává elektronům vrstvy 4f jedinečný způsob pohybu.Proto prvky vzácných zemin vykazují vynikající fotostabilitu a chemickou stabilitu bez fotobělení, čímž překonávají omezení běžně používaných organických barviv.navícvzácná zeměprvky mají také lepší elektrické a magnetické vlastnosti ve srovnání s jinými prvky.Jedinečné optické vlastnostivzácná zeměionty, jako je dlouhá životnost fluorescence, mnoho úzkých absorpčních a emisních pásem a velké mezery v absorpci a emisi energie, přitáhly širokou pozornost v souvisejícím výzkumu zobrazování otisků prstů.
Mezi četnýmivzácná zeměPrvky,europiumje nejčastěji používaným luminiscenčním materiálem.Demarcay, objeviteleuropiumv roce 1900 poprvé popsal ostré čáry v absorpčním spektru roztoku Eu3+in.V roce 1909 Urban popsal katodoluminiscenciGd2O3: Eu3+.V roce 1920 Prandtl poprvé zveřejnil absorpční spektra Eu3+, čímž potvrdil De Mareova pozorování.Absorpční spektrum Eu3+ je znázorněno na obrázku 1. Eu3+ se obvykle nachází na orbitalu C2, aby usnadnil přechod elektronů z úrovní 5D0 na 7F2, čímž se uvolňuje červená fluorescence.Eu3+ může dosáhnout přechodu z elektronů základního stavu na nejnižší energetickou hladinu excitovaného stavu v rozsahu vlnových délek viditelného světla.Při excitaci ultrafialového světla Eu3+ vykazuje silnou červenou fotoluminiscenci.Tento typ fotoluminiscence není použitelný pouze pro Eu3+ionty dopované v krystalických substrátech nebo sklech, ale také pro komplexy syntetizované seuropiuma organické ligandy.Tyto ligandy mohou sloužit jako antény pro absorpci excitační luminiscence a přenos excitační energie na vyšší energetické hladiny Eu3+iontů.Nejdůležitější aplikaceeuropiumje červený fluorescenční prášekY2O3: Eu3+(YOX) je důležitou součástí zářivek.Excitace Eu3+ červeným světlem lze dosáhnout nejen ultrafialovým světlem, ale také elektronovým svazkem (katodoluminiscence), rentgenovým zářením γ α nebo β částicemi, elektroluminiscencí, frikční nebo mechanickou luminiscencí a chemiluminiscenčními metodami.Pro své bohaté luminiscenční vlastnosti je široce používanou biologickou sondou v oblastech biomedicínských nebo biologických věd.V posledních letech také vzbudil výzkumný zájem pracovníků kriminalistické vědy a techniky v oblasti forenzních věd, poskytuje dobrou volbu k prolomení omezení tradiční práškové metody pro zobrazování otisků prstů a má významný význam pro zlepšení kontrastu, citlivost a selektivita zobrazení otisků prstů.
Obrázek 1 Eu3+absorpční spektrogram
1, Princip luminiscenceeuropium vzácných zeminkomplexy
Elektronické konfigurace základního a vybuzeného stavueuropiumionty jsou oba typu 4fn.Díky vynikajícímu stínícímu účinku orbitalů s a d kolemeuropiumiontů na 4f orbitalech, přechodech ffeuropiumionty vykazují ostré lineární pásy a relativně dlouhou životnost fluorescence.Vzhledem k nízké fotoluminiscenční účinnosti europiových iontů v oblastech ultrafialového a viditelného světla se však organické ligandy používají k tvorbě komplexů seuropiumionty pro zlepšení absorpčního koeficientu oblastí ultrafialového a viditelného světla.Fluorescence emitovanáeuropiumKomplexy mají nejen jedinečné výhody vysoké intenzity fluorescence a vysoké fluorescenční čistoty, ale lze je také zlepšit využitím vysoké absorpční účinnosti organických sloučenin v oblastech ultrafialového a viditelného světla.Potřebná excitační energieeuropiumiontová fotoluminiscence je vysoká Nedostatek nízké účinnosti fluorescence.Existují dva hlavní principy luminiscenceeuropium vzácných zeminkomplexy: jedním je fotoluminiscence, která vyžaduje ligand zeuropiumkomplexy;Dalším aspektem je, že efekt antény může zlepšit citlivosteuropiumiontová luminiscence.
Po excitaci vnějším ultrafialovým nebo viditelným světlem se organický ligand vvzácná zeměkomplexní přechody ze základního stavu S0 do excitovaného singletového stavu S1.Elektrony v excitovaném stavu jsou nestabilní a vracejí se do základního stavu SO prostřednictvím záření, přičemž uvolňují energii pro ligand, aby emitoval fluorescenci, nebo přerušovaně přeskakují do svého trojitého excitovaného stavu T1 nebo T2 prostřednictvím nezářených prostředků;Trojité excitované stavy uvolňují energii prostřednictvím záření, aby vytvořily ligandovou fosforescenci nebo přenesly energii dokovové europiumionty prostřednictvím nezářeného intramolekulárního přenosu energie;Po excitaci ionty europia přecházejí ze základního stavu do excitovaného stavu aeuropiumionty v excitovaném stavu přecházejí na nízkou energetickou hladinu, nakonec se vracejí do základního stavu, uvolňují energii a generují fluorescenci.Proto zavedením vhodných organických ligandů, se kterými lze interagovatvzácná zeměionty a senzibilizují centrální kovové ionty prostřednictvím nezářivého přenosu energie v molekulách, fluorescenční efekt iontů vzácných zemin může být značně zvýšen a požadavek na externí excitační energii může být snížen.Tento jev je známý jako anténní efekt ligandů.Diagram energetické hladiny přenosu energie v komplexech Eu3+ je na obrázku 2.
V procesu přenosu energie z excitovaného stavu tripletu do Eu3+ se vyžaduje, aby energetická hladina excitovaného stavu tripletu ligandu byla vyšší nebo konzistentní s energetickou hladinou excitovaného stavu Eu3+.Ale když je energetická hladina tripletu ligandu mnohem větší než nejnižší energie excitovaného stavu Eu3+, bude také značně snížena účinnost přenosu energie.Když je rozdíl mezi tripletovým stavem ligandu a nejnižším excitovaným stavem Eu3+ malý, intenzita fluorescence zeslábne vlivem rychlosti tepelné deaktivace tripletového stavu ligandu.β-diketonové komplexy mají výhody silného UV absorpčního koeficientu, silné koordinační schopnosti, účinného přenosu energie svzácná zeměs a mohou existovat v pevné i kapalné formě, což z nich činí jeden z nejrozšířenějších ligandůvzácná zeměkomplexy.
Obrázek 2 Diagram energetické hladiny přenosu energie v Eu3+komplexu
2. Metoda syntézyEuropium vzácných zeminKomplexy
2.1 Metoda vysokoteplotní syntézy v pevné fázi
Vysokoteplotní metoda v pevné fázi je běžně používanou metodou přípravyvzácná zeměluminiscenční materiály a je také široce používán v průmyslové výrobě.Metoda vysokoteplotní syntézy v pevné fázi je reakcí rozhraní pevných látek za podmínek vysoké teploty (800-1500 ℃) za vzniku nových sloučenin difúzí nebo transportem pevných atomů nebo iontů.K přípravě se používá vysokoteplotní metoda v pevné fázivzácná zeměkomplexy.Nejprve se reaktanty smíchají v určitém poměru a do hmoždíře se přidá vhodné množství tavidla pro důkladné rozmělnění, aby se zajistilo rovnoměrné promísení.Poté se rozemleté reaktanty umístí do vysokoteplotní pece pro kalcinaci.Během procesu kalcinace mohou být naplněny oxidační, redukční nebo inertní plyny podle potřeb experimentálního procesu.Po vysokoteplotní kalcinaci se vytvoří matrice se specifickou krystalickou strukturou a k ní se přidají aktivátorové ionty vzácných zemin za vzniku luminiscenčního centra.Kalcinovaný komplex se musí podrobit ochlazení, opláchnutí, sušení, opětovnému mletí, kalcinaci a prosévání při pokojové teplotě, aby se získal produkt.Obecně je zapotřebí více procesů mletí a kalcinace.Vícenásobné mletí může urychlit rychlost reakce a učinit reakci úplnější.Je to proto, že proces mletí zvětšuje kontaktní plochu reaktantů, výrazně zlepšuje rychlost difúze a transportu iontů a molekul v reaktantech, čímž se zlepšuje účinnost reakce.Různé doby a teploty kalcinace však budou mít vliv na strukturu vytvořené krystalové matrice.
Vysokoteplotní metoda v pevné fázi má výhody jednoduchého procesu, nízké ceny a krátké časové náročnosti, což z ní činí vyzrálou technologii přípravy.Hlavními nevýhodami vysokoteplotní metody v pevné fázi jsou však: za prvé, požadovaná reakční teplota je příliš vysoká, což vyžaduje vysoké vybavení a nástroje, spotřebovává vysokou energii a je obtížné řídit morfologii krystalu.Morfologie produktu je nerovnoměrná a dokonce způsobuje poškození krystalického stavu, což ovlivňuje výkon luminiscence.Za druhé, nedostatečné mletí znesnadňuje rovnoměrné promíchání reakčních složek a částice krystalů jsou relativně velké.V důsledku ručního nebo mechanického mletí se nečistoty nevyhnutelně mísí, aby ovlivnily luminiscenci, což má za následek nízkou čistotu produktu.Třetím problémem je nerovnoměrná aplikace nátěru a špatná hustota během procesu aplikace.Lai a kol.syntetizoval řadu Sr5 (PO4) 3Cl jednofázových polychromatických fluorescenčních prášků dopovaných Eu3+ a Tb3+ tradiční vysokoteplotní metodou v pevné fázi.Při excitaci v blízkosti ultrafialového záření může fluorescenční prášek vyladit luminiscenční barvu fosforu z modré oblasti do zelené oblasti podle koncentrace dopingu, čímž se zlepší defekty nízkého indexu podání barev a vysoké související teploty barev u diod vyzařujících bílé světlo. .Vysoká spotřeba energie je hlavním problémem při syntéze fluorescenčních prášků na bázi borofosfátu vysokoteplotní metodou v pevné fázi.V současné době se stále více vědců věnuje vývoji a hledání vhodných matric pro řešení problému vysoké spotřeby energie vysokoteplotní metody v pevné fázi.V roce 2015 Hasegawa a spol.dokončili poprvé nízkoteplotní přípravu fáze Li2NaBP2O8 (LNBP) v pevné fázi pomocí prostorové skupiny P1 triklinického systému.V roce 2020 Zhu a spol.zveřejnili cestu nízkoteplotní syntézy v pevném stavu pro nový fosfor Li2NaBP2O8: Eu3+ (LNBP: Eu), přičemž zkoumali nízkou spotřebu energie a nízkonákladovou cestu syntézy anorganických fosforů.
2.2 Metoda srážení Co
Koprecipitační metoda je také běžně používaná metoda syntézy „měkkých chemikálií“ pro přípravu anorganických luminiscenčních materiálů vzácných zemin.Metoda společného srážení zahrnuje přidání srážedla k reaktantu, který reaguje s kationty v každém reaktantu za vzniku sraženiny nebo hydrolyzuje reaktant za určitých podmínek za vzniku oxidů, hydroxidů, nerozpustných solí atd. Cílový produkt se získá filtrací, praní, sušení a další procesy.Výhody koprecipitační metody jsou jednoduchá obsluha, krátká doba spotřeby, nízká spotřeba energie a vysoká čistota produktu.Jeho nejvýznamnější výhodou je, že jeho malá velikost částic může přímo vytvářet nanokrystaly.Nevýhody koprecipitačního způsobu jsou: za prvé, získaný jev agregace produktu je závažný, což ovlivňuje luminiscenční výkon fluorescenčního materiálu;Za druhé, tvar výrobku je nejasný a obtížně kontrolovatelný;Za třetí, existují určité požadavky na výběr surovin a srážecí podmínky mezi každým reaktantem by měly být pokud možno podobné nebo stejné, což není vhodné pro aplikaci více komponent systému.K. Petcharoen a kol.syntetizované sférické nanočástice magnetitu za použití hydroxidu amonného jako srážedla a chemické kosrážecí metody.Kyselina octová a kyselina olejová byly zavedeny jako potahovací činidla během počáteční fáze krystalizace a velikost magnetitových nanočástic byla řízena v rozsahu 1-40 nm změnou teploty.Dobře dispergované nanočástice magnetitu ve vodném roztoku byly získány modifikací povrchu, která zlepšila jev aglomerace částic v metodě koprecipitace.Kee a kol.porovnávali účinky hydrotermální metody a koprecipitační metody na tvar, strukturu a velikost částic Eu-CSH.Zdůraznili, že hydrotermální metoda generuje nanočástice, zatímco metoda koprecipitace generuje submikronové prizmatické částice.Ve srovnání s koprecipitační metodou vykazuje hydrotermální metoda vyšší krystalinitu a lepší intenzitu fotoluminiscence při přípravě prášku Eu-CSH.JK Han a kol.vyvinuli novou koprecipitační metodu využívající nevodné rozpouštědlo N,N-dimethylformamid (DMF) k přípravě (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 fosforů s úzkou distribucí velikosti a vysokou kvantovou účinností v blízkosti sférických nano nebo submikronových částic.DMF může snížit polymerační reakce a zpomalit rychlost reakce během procesu srážení, což pomáhá předcházet agregaci částic.
2.3 Metoda hydrotermální/rozpouštědlové tepelné syntézy
Hydrotermální metoda začala v polovině 19. století, kdy geologové simulovali přirozenou mineralizaci.Na počátku 20. století teorie postupně dozrávala a v současnosti je jednou z nejslibnějších metod roztokové chemie.Hydrotermální metoda je proces, ve kterém se vodní pára nebo vodný roztok používá jako médium (pro transport iontů a molekulových skupin a přenos tlaku) k dosažení podkritického nebo nadkritického stavu ve vysokoteplotním a vysokotlakém uzavřeném prostředí (první má teplota 100-240 ℃, zatímco druhá má teplotu až 1000 ℃), urychlují rychlost reakce hydrolýzy surovin a při silné konvekci difundují ionty a molekulární skupiny na nízkou teplotu pro rekrystalizaci.Teplota, hodnota pH, reakční doba, koncentrace a typ prekurzoru během procesu hydrolýzy ovlivňují v různé míře rychlost reakce, vzhled krystalu, tvar, strukturu a rychlost růstu.Zvýšení teploty nejen urychluje rozpouštění surovin, ale také zvyšuje účinnou srážku molekul pro podporu tvorby krystalů.Různé rychlosti růstu každé krystalové roviny v krystalech pH jsou hlavními faktory ovlivňujícími krystalovou fázi, velikost a morfologii.Délka reakční doby také ovlivňuje růst krystalů a čím je doba delší, tím je pro růst krystalů příznivější.
Výhody hydrotermální metody se projevují především: za prvé, vysoká krystalická čistota, žádné znečištění nečistotami, úzká distribuce velikosti částic, vysoký výtěžek a různorodá morfologie produktu;Druhým je, že provozní proces je jednoduchý, náklady jsou nízké a spotřeba energie je nízká.Většina reakcí se provádí v prostředí se střední až nízkou teplotou a reakční podmínky se snadno kontrolují.Rozsah použití je široký a může splnit požadavky na přípravu různých forem materiálů;Za třetí, tlak znečištění životního prostředí je nízký a je relativně šetrný ke zdraví operátorů.Jeho hlavní nevýhodou je, že prekurzor reakce je snadno ovlivněn pH prostředím, teplotou a časem a produkt má nízký obsah kyslíku.
Solvotermální metoda využívá organická rozpouštědla jako reakční médium, čímž se dále rozšiřuje použitelnost hydrotermálních metod.Vzhledem k významným rozdílům ve fyzikálních a chemických vlastnostech mezi organickými rozpouštědly a vodou je reakční mechanismus složitější a vzhled, struktura a velikost produktu jsou rozmanitější.Nallappan a kol.syntetizované krystaly MoOx s různými morfologiemi od listu po nanorodku řízením reakční doby hydrotermální metody s použitím dialkylsulfátu sodného jako činidla pro usměrňování krystalů.Dianwen Hu a kol.syntetizované kompozitní materiály na bázi polyoxymolybden kobaltu (CoPMA) a UiO-67 nebo obsahující bipyridylové skupiny (UiO-bpy) pomocí solvotermální metody optimalizací podmínek syntézy.
2.4 Metoda sol gelu
Sol gel metoda je tradiční chemická metoda pro přípravu anorganických funkčních materiálů, která je široce používána při přípravě kovových nanomateriálů.V roce 1846 Elbelmen poprvé použil tuto metodu k přípravě SiO2, ale její použití ještě nebylo zralé.Způsob přípravy spočívá hlavně v přidání aktivátoru iontů vzácných zemin do počátečního reakčního roztoku, aby se rozpouštědlo odpařilo a vytvořil se gel a připravený gel získá cílový produkt po tepelném ošetření.Fosfor vyrobený metodou sol gelu má dobré morfologické a strukturní charakteristiky a produkt má malou jednotnou velikost částic, ale je třeba zlepšit jeho svítivost.Proces přípravy metody sol-gel je jednoduchý a snadno ovladatelný, reakční teplota je nízká a bezpečnostní výkon je vysoký, ale doba je dlouhá a množství každého ošetření je omezené.Gaponěnko a spol.připravil amorfní BaTiO3/SiO2 vícevrstvou strukturu centrifugací a tepelným zpracováním sol-gel metodou s dobrou propustností a indexem lomu a poukázal na to, že index lomu filmu BaTiO3 se bude zvyšovat s rostoucí koncentrací solu.V roce 2007 výzkumná skupina Liu L úspěšně zachytila vysoce fluorescenční a na světle stabilní komplex Eu3+kovový ion/senzibilizátor v nanokompozitech na bázi oxidu křemičitého a dopovaném suchém gelu pomocí metody sol gel.V několika kombinacích různých derivátů senzibilizátorů vzácných zemin a nanoporézních templátů oxidu křemičitého poskytuje použití senzibilizátoru 1,10-fenantrolinu (OP) v templátu tetraethoxysilanu (TEOS) nejlepší fluorescenčně dopovaný suchý gel pro testování spektrálních vlastností Eu3+.
2.5 Metoda mikrovlnné syntézy
Metoda mikrovlnné syntézy je nová zelená metoda chemické syntézy bez znečištění ve srovnání s vysokoteplotní metodou v pevné fázi, která je široce používána v syntéze materiálů, zejména v oblasti syntézy nanomateriálů, vykazující dobrou dynamiku vývoje.Mikrovlnná trouba je elektromagnetické vlnění o vlnové délce mezi 1nn a 1m.Mikrovlnná metoda je proces, při kterém mikroskopické částice uvnitř výchozího materiálu podléhají polarizaci pod vlivem síly vnějšího elektromagnetického pole.Se změnou směru mikrovlnného elektrického pole se pohyb a směr uspořádání dipólů plynule mění.Hysterezní odezva dipólů, stejně jako přeměna jejich vlastní tepelné energie bez nutnosti kolize, tření a dielektrických ztrát mezi atomy a molekulami, dosahuje topného efektu.Vzhledem k tomu, že mikrovlnný ohřev může rovnoměrně ohřívat celý reakční systém a rychle vést energii, čímž podporuje postup organických reakcí, ve srovnání s tradičními metodami přípravy má metoda mikrovlnné syntézy výhody rychlé reakční rychlosti, zelené bezpečnosti, malé a jednotné velikost částic materiálu a vysoká fázová čistota.Většina zpráv však v současné době používá mikrovlnné absorbéry, jako je uhlíkový prášek, Fe3O4 a Mn02, aby nepřímo poskytovaly teplo pro reakci.Látky, které jsou snadno absorbovány mikrovlnami a mohou aktivovat samotné reaktanty, potřebují další průzkum.Liu a kol.kombinovala koprecipitační metodu s mikrovlnnou metodou k syntéze čistého spinelu LiMn2O4 s porézní morfologií a dobrými vlastnostmi.
2.6 Způsob spalování
Metoda spalování je založena na tradičních metodách ohřevu, které využívají spalování organické hmoty k vytvoření cílového produktu po odpaření roztoku do sucha.Plyn vznikající při spalování organické hmoty může účinně zpomalit vznik aglomerace.Ve srovnání s metodou ohřevu v pevné fázi snižuje spotřebu energie a je vhodný pro produkty s nízkými požadavky na reakční teplotu.Reakční proces však vyžaduje přidání organických sloučenin, což zvyšuje náklady.Tato metoda má malou zpracovatelskou kapacitu a není vhodná pro průmyslovou výrobu.Produkt vyrobený spalovacím způsobem má malou a stejnoměrnou velikost částic, ale v důsledku krátkého reakčního procesu se mohou vyskytovat neúplné krystaly, což ovlivňuje luminiscenční výkon krystalů.Anning a kol.použil La2O3, B2O3 a Mg jako výchozí materiály a použil syntézu za asistovaného spalování k výrobě prášku LaB6 v dávkách v krátkém časovém období.
3. Aplikaceeuropium vzácných zeminkomplexy ve vývoji otisků prstů
Metoda práškového zobrazení je jednou z nejklasičtějších a nejtradičnějších metod zobrazení otisků prstů.V současnosti lze prášky, které zobrazují otisky prstů, rozdělit do tří kategorií: tradiční prášky, jako jsou magnetické prášky složené z jemného železného prášku a uhlíkového prášku;Kovové prášky, jako je zlatý prášek,stříbrný prášeka jiné kovové prášky se síťovou strukturou;Fluorescenční prášek.Tradiční prášky však mají často velké potíže se zobrazením otisků prstů nebo starých otisků prstů na složitých objektech na pozadí a mají určitý toxický účinek na zdraví uživatelů.V posledních letech pracovníci kriminální vědy a techniky stále více upřednostňují použití nano fluorescenčních materiálů pro zobrazování otisků prstů.Díky jedinečným luminiscenčním vlastnostem Eu3+ a širokému použitívzácná zemělátky,europium vzácných zeminkomplexy se nejen staly aktivním bodem výzkumu v oblasti forenzních věd, ale také poskytují širší výzkumné nápady pro zobrazování otisků prstů.Avšak Eu3+ v kapalinách nebo pevných látkách má špatnou schopnost absorpce světla a je třeba je kombinovat s ligandy, aby senzibilizovaly a emitovaly světlo, což umožňuje Eu3+ vykazovat silnější a trvalejší fluorescenční vlastnosti.V současnosti mezi běžně používané ligandy patří především β-diketony, karboxylové kyseliny a karboxylátové soli, organické polymery, supramolekulární makrocykly atd. Díky hloubkovému výzkumu a aplikacieuropium vzácných zeminkomplexů, bylo zjištěno, že ve vlhkém prostředí dochází k vibraci koordinačních molekul H2O veuropiumkomplexy mohou způsobit zhášení luminiscence.Proto, aby bylo dosaženo lepší selektivity a silného kontrastu v zobrazení otisků prstů, je třeba vyvinout úsilí ke studiu, jak zlepšit tepelnou a mechanickou stabilitueuropiumkomplexy.
V roce 2007 byla výzkumná skupina Liu L průkopníkem zaváděníeuropiumkomplexy do oblasti zobrazování otisků prstů poprvé doma i v zahraničí.Vysoce fluorescenční a na světle stabilní komplexy Eu3+kovový ion/senzibilizátor zachycené metodou sol gel lze použít pro potenciální detekci otisků prstů na různých forenzních souvisejících materiálech, včetně zlaté fólie, skla, plastu, barevného papíru a zelených listů.Průzkumný výzkum představil proces přípravy, UV/Vis spektra, fluorescenční charakteristiky a výsledky značení otisků prstů těchto nových nanokompozitů Eu3+/OP/TEOS.
V roce 2014 Seung Jin Ryu a spol.nejprve vytvořil Eu3+komplex ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) pomocí hexahydrátueuropium chlorid(EuCl3. 6H20) a 1-10 fenantrolinu (Phen).Prostřednictvím iontoměničové reakce mezi mezivrstvou sodíkových iontů aeuropiumbyly získány komplexní ionty, interkalované nano hybridní sloučeniny (Eu (Phen) 2) 3+- syntetizovaný lithiový mýdlový kámen a Eu (Phen) 2) 3+- přírodní montmorillonit).Při excitaci UV lampy při vlnové délce 312 nm si oba komplexy nejen udržují charakteristické fotoluminiscenční jevy, ale mají také vyšší tepelnou, chemickou a mechanickou stabilitu ve srovnání s čistými komplexy Eu3+. Nicméně díky absenci zhášených iontů nečistot jako je železo v hlavním těle lithiového mastku, [Eu (Phen) 2] 3+- lithiový mastek má lepší intenzitu luminiscence než [Eu (Phen) 2] 3+- montmorillonit a otisk prstu ukazuje jasnější linie a silnější kontrast s pozadí.V roce 2016 V Sharma et al.syntetizovaný nano fluorescenční prášek hlinitan strontnatý (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) metodou spalování.Prášek je vhodný pro zobrazení čerstvých i starých otisků prstů na propustných i nepropustných předmětech, jako je běžný barevný papír, balicí papír, hliníková fólie a optické disky.Vykazuje nejen vysokou citlivost a selektivitu, ale má také silné a dlouhotrvající dosvitové vlastnosti.V roce 2018 Wang a spol.připravené nanočástice CaS (ESM-CaS-NP) dopovanéeuropium, samariuma mangan o středním průměru 30 nm.Nanočástice byly zapouzdřeny amfifilními ligandy, což jim umožnilo stejnoměrně dispergovat ve vodě bez ztráty fluorescenční účinnosti;Komodifikace povrchu ESM-CaS-NP s 1-dodecylthiolem a 11-merkaptoundekanovou kyselinou (Arg-DT)/MUA@ESM-CaS NP úspěšně vyřešila problém zhášení fluorescence ve vodě a agregaci částic způsobenou hydrolýzou částic v nano fluorescenci prášek.Tento fluorescenční prášek nejen vykazuje potenciální otisky prstů na předmětech, jako je hliníková fólie, plast, sklo a keramické dlaždice s vysokou citlivostí, ale má také širokou škálu zdrojů excitačního světla a nevyžaduje drahé zařízení pro extrakci obrazu k zobrazení otisků prstů. ve stejném roce Wangova výzkumná skupina syntetizovala řadu ternárnícheuropiumkomplexy [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] s použitím kyseliny ortho, meta a p-methylbenzoové jako prvního ligandu a orthofenantrolinu jako druhého ligandu za použití srážecí metody.Pod 245nm ultrafialovým zářením by mohly být jasně zobrazeny potenciální otisky prstů na předmětech, jako jsou plasty a ochranné známky.V roce 2019 Sung Jun Park a spol.syntetizované fosfory YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) pomocí solvotermální metody, které účinně zlepšují potenciální detekci otisků prstů a snižují interference vzorů pozadí.V roce 2020 Prabakaran a spol.vyvinul fluorescenční Na [Eu (5,50 DMBP) (fen) 3] · Cl3/D-dextróza kompozit s použitím EuCl3 · 6H20 jako prekurzoru.Na [Eu (5,5'- DMBP) (fen) 3] Cl3 byl syntetizován pomocí Phen a 5,5' – DMBP metodou horkého rozpouštědla a poté Na [Eu (5,5'- DMBP) (fen) 3] Cl3 a D-dextróza byly použity jako prekurzor k vytvoření Na [Eu (5,50 DMBP) (fen) 3] · Cl3 prostřednictvím adsorpční metody.3/D-dextrózový komplex.Prostřednictvím experimentů může kompozit jasně zobrazovat otisky prstů na předmětech, jako jsou plastové uzávěry lahví, sklenice a jihoafrické měny, pod excitací 365nm slunečního světla nebo ultrafialového světla, s vyšším kontrastem a stabilnějším fluorescenčním výkonem.V roce 2021 Dan Zhang a spol.úspěšně navrhl a syntetizoval nový hexanukleární Eu3+komplex Eu6 (PPA) 18CTP-TPY se šesti vazebnými místy, který má vynikající fluorescenční tepelnou stabilitu (<50 ℃) a lze jej použít pro zobrazení otisků prstů.K určení vhodného hostujícího druhu jsou však zapotřebí další experimenty.V roce 2022 L Brini a kol.úspěšně syntetizoval fluorescenční prášek Eu: Y2Sn2O7 pomocí metody koprecipitace a dalšího zpracování broušením, které může odhalit potenciální otisky prstů na dřevěných a nepropustných předmětech. Ve stejném roce Wangova výzkumná skupina syntetizovala NaYF4: Yb pomocí metody tepelné syntézy rozpouštědel, jádro Er@YVO4 Eu - nanofluorescenční materiál typu shell, který může generovat červenou fluorescenci pod ultrafialovou excitací 254nm a jasně zelenou fluorescenci pod excitací v blízké infračervené oblasti 980nm, čímž se dosáhne duálního zobrazení potenciálních otisků prstů na hostovi.Potenciální zobrazení otisků prstů na předmětech, jako jsou keramické dlaždice, plastové fólie, hliníkové slitiny, RMB a barevný hlavičkový papír, vykazuje vysokou citlivost, selektivitu, kontrast a silnou odolnost vůči interferenci pozadí.
4 Výhled
V posledních letech výzkum naeuropium vzácných zeminKomplexy přitahují velkou pozornost díky svým vynikajícím optickým a magnetickým vlastnostem, jako je vysoká intenzita luminiscence, vysoká čistota barev, dlouhá životnost fluorescence, velké mezery v absorpci a emisi energie a úzké absorpční píky.S prohlubujícím se výzkumem materiálů vzácných zemin se stále více rozšiřují jejich aplikace v různých oblastech, jako je osvětlení a zobrazování, biověda, zemědělství, vojenství, elektronický informační průmysl, optický přenos informací, fluorescenční boj proti padělání, detekce fluorescence atd.Optické vlastnostieuropiumkomplexy jsou vynikající a jejich aplikační oblasti se postupně rozšiřují.Jejich nedostatečná tepelná stabilita, mechanické vlastnosti a zpracovatelnost však omezí jejich praktické aplikace.Ze současného pohledu výzkumu je aplikační výzkum optických vlastnostíeuropiumkomplexy v oblasti forenzní vědy by se měly zaměřit především na zlepšení optických vlastnostíeuropiumkomplexů a řešení problémů fluorescenčních částic náchylných k agregaci ve vlhkém prostředí, zachování stability a účinnosti luminiscenceeuropiumkomplexy ve vodných roztocích.V dnešní době pokrok společnosti a vědy a techniky klade vyšší požadavky na přípravu nových materiálů.Při splnění požadavků aplikace by měl také splňovat charakteristiky diverzifikovaného designu a nízkých nákladů.Proto další výzkum naeuropiumkomplexů má velký význam pro rozvoj bohatých čínských zdrojů vzácných zemin a rozvoj kriminální vědy a techniky.
Čas odeslání: List-01-2023