Папілярні візерунки на пальцях рук людини залишаються в основному незмінними у своїй топологічній структурі від народження, маючи різні характеристики від людини до людини, і папілярні візерунки на кожному пальці однієї людини також різні.Узор сосочків на пальцях ребристий і розподілений багатьма потовими порами.Людське тіло постійно виділяє речовини на основі води, такі як піт, і масляні речовини, такі як нафта.Ці речовини переносяться й осідають на об’єкті, коли вони вступають у контакт, утворюючи відбитки на об’єкті.Саме завдяки унікальним характеристикам відбитків рук, таким як їх індивідуальна специфіка, стійкість протягом усього життя та відбивна природа слідів від дотику, відбитки пальців стали визнаним символом кримінального розслідування та розпізнавання особистості з моменту першого використання відбитків пальців для ідентифікації особистості. наприкінці 19 ст.
На місці злочину, за винятком тривимірних і плоских кольорових відбитків пальців, рівень потенційних відбитків пальців є найвищим.Потенційні відбитки пальців зазвичай потребують візуальної обробки за допомогою фізичних або хімічних реакцій.Загальні потенційні методи виявлення відбитків пальців включають в основному оптичне проявлення, порошкове проявлення та хімічне проявлення.Серед них розробці порошку віддають перевагу низові підрозділи через його просту експлуатацію та низьку вартість.Однак обмеження традиційного дисплею відбитків пальців на основі порошку більше не задовольняють потреби техніків-криміналістів, такі як складні та різноманітні кольори та матеріали об’єкта на місці злочину, а також поганий контраст між відбитком пальця та кольором фону;Розмір, форма, в'язкість, співвідношення складу та продуктивність частинок порошку впливають на чутливість зовнішнього вигляду порошку;Селективність традиційних порошків погана, особливо посилена адсорбція вологих предметів на порошку, що значно знижує селективність прояву традиційних порошків.В останні роки співробітники кримінальної науки і техніки постійно досліджують нові матеріали та методи синтезу, серед якихрідкоземельнілюмінесцентні матеріали привернули увагу працівників кримінальної науки та техніки завдяки своїм унікальним люмінесцентним властивостям, високому контрасту, високій чутливості, високій вибірковості та низькій токсичності при застосуванні дисплея відбитків пальців.Поступово заповнені 4f-орбіталі рідкоземельних елементів надають їм дуже багаті рівні енергії, а електронні орбіталі шарів 5s і 5P рідкоземельних елементів повністю заповнені.Електрони шару 4f екрановані, що надає електронам шару 4f унікальний режим руху.Таким чином, рідкоземельні елементи демонструють чудову фотостабільність і хімічну стабільність без фотовідбілювання, долаючи обмеження органічних барвників, які зазвичай використовуються.В додаток,рідкоземельніелементи також мають кращі електричні та магнітні властивості порівняно з іншими елементами.Унікальні оптичні властивостірідкоземельнііони, такі як довгий час життя флуоресценції, багато вузьких смуг поглинання та випромінювання, а також великі проміжки поглинання та випромінювання енергії, привернули широку увагу у відповідних дослідженнях дисплея відбитків пальців.
Серед численнихрідкоземельніелементи,європійє найбільш поширеним люмінесцентним матеріалом.Демаркей, першовідкривачєвропійв 1900 році вперше описав різкі лінії в спектрі поглинання розчину Eu3+in.У 1909 році Урбан описав катодолюмінесценціюGd2O3: Eu3+.У 1920 році Прандтль вперше опублікував спектри поглинання Eu3+, підтвердивши спостереження Де Маре.Спектр поглинання Eu3+ показано на малюнку 1. Eu3+ зазвичай розташований на орбіталі C2, щоб полегшити перехід електронів з рівнів 5D0 на 7F2, у результаті чого вивільняється червона флуоресценція.Eu3+ може досягти переходу від електронів основного стану до найнижчого рівня енергії збудженого стану в межах діапазону довжин хвиль видимого світла.Під дією ультрафіолетового світла Eu3+ демонструє сильну червону фотолюмінесценцію.Цей тип фотолюмінесценції застосовний не тільки до іонів Eu3+, легованих кристалічними підкладками або склами, а й до комплексів, синтезованих зєвропійі органічні ліганди.Ці ліганди можуть служити антенами для поглинання люмінесценції збудження та передачі енергії збудження до вищих енергетичних рівнів іонів Eu3+.Найважливіше застосуванняєвропійце червоний флуоресцентний порошокY2O3: Eu3+(YOX) є важливим компонентом люмінесцентних ламп.Збудження Eu3+ червоним світлом може бути досягнуто не тільки ультрафіолетовим світлом, але також електронним променем (катодолюмінесценція), рентгенівським γ-випромінюванням α або β-частинок, електролюмінесценцією, фрикційною або механічною люмінесценцією та методами хемілюмінесценції.Завдяки багатим люмінесцентним властивостям, він є широко використовуваним біологічним зондом у галузі біомедичних або біологічних наук.Останніми роками він також викликав дослідницький інтерес у кримінальних наукових і технічних кадрів у галузі криміналістики, забезпечуючи хороший вибір, щоб подолати обмеження традиційного порошкового методу відображення відбитків пальців, і має значне значення для покращення контрастності, чутливість і вибірковість дисплея відбитків пальців.
Рисунок 1 Спектрограма Eu3+поглинання
1, Принцип люмінесценціїрідкоземельний європійкомплекси
Електронні конфігурації основного та збудженого станівєвропійобидва іони є типом 4fn.Завдяки чудовому ефекту екранування s- та d-орбіталей навколоєвропійіонів на 4f-орбіталях, ff-переходи оєвропійіони демонструють різкі лінійні смуги та відносно довгий час життя флуоресценції.Однак через низьку ефективність фотолюмінесценції іонів європію в ультрафіолетовій і видимій областях світла органічні ліганди використовуються для утворення комплексів зєвропійіони для покращення коефіцієнта поглинання ультрафіолетової та видимої областей світла.Флуоресценція, випромінюванаєвропійКомплекси не тільки мають унікальні переваги високої інтенсивності флуоресценції та високої чистоти флуоресценції, але також можуть бути покращені за рахунок використання високої ефективності поглинання органічних сполук в ультрафіолетових і видимих областях світла.Енергія збудження, необхідна дляєвропійіонна фотолюмінесценція висока. Дефіцит низької ефективності флуоресценції.Існує два основних принципи люмінесценціїрідкоземельний європійкомплекси: один — фотолюмінесценція, для якої потрібен лігандєвропійкомплекси;Інший аспект полягає в тому, що ефект антени може покращити чутливістьєвропійіонна люмінесценція.
Після збудження зовнішнім ультрафіолетовим або видимим світлом органічний ліганд урідкоземельніскладні переходи з основного стану S0 у збуджений синглетний стан S1.Електрони у збудженому стані є нестабільними та повертаються до основного стану S0 через випромінювання, вивільняючи енергію для ліганду, щоб випромінювати флуоресценцію, або періодично переходити до свого потрійного збудженого стану T1 або T2 нерадіаційними засобами;Потрійні збуджені стани вивільняють енергію через випромінювання, щоб викликати фосфоресценцію ліганду або передавати енергіюметалевий європійіонів через безвипромінювальний внутрішньомолекулярний перенос енергії;Після збудження іони європію переходять з основного стану у збуджений стан ієвропійіони у збудженому стані переходять на рівень низької енергії, зрештою повертаючись до основного стану, вивільняючи енергію та генеруючи флуоресценцію.Тому шляхом введення відповідних органічних лігандів для взаємодіїрідкоземельнііони та сенсибілізують центральні іони металів за допомогою невипромінювальної передачі енергії всередині молекул, ефект флуоресценції рідкоземельних іонів може бути значно збільшений, а потреба в енергії зовнішнього збудження може бути зменшена.Це явище відоме як ефект антени лігандів.Діаграма енергетичних рівнів передачі енергії в комплексах Eu3+ наведена на рис. 2.
У процесі передачі енергії від триплетного збудженого стану до Eu3+ рівень енергії триплетного збудженого стану ліганду повинен бути вищим або узгоджуватися з рівнем енергії збудженого стану Eu3+.Але коли рівень триплетної енергії ліганду значно перевищує найнижчу енергію збудженого стану Eu3+, ефективність передачі енергії також буде значно знижена.Коли різниця між триплетним станом ліганду та найнижчим збудженим станом Eu3+ мала, інтенсивність флуоресценції буде слабшати через вплив швидкості термічної дезактивації триплетного стану ліганду.Комплекси β-дикетону мають такі переваги, як високий коефіцієнт поглинання ультрафіолетового випромінювання, сильна координаційна здатність, ефективна передача енергії зрідкоземельніs, і можуть існувати як у твердій, так і в рідкій формах, що робить їх одними з найбільш широко використовуваних лігандів урідкоземельнікомплекси.
Рисунок 2 Діаграма енергетичних рівнів передачі енергії в комплексі Eu3+
2. Метод синтезуРідкоземельний європійКомплекси
2.1 Метод високотемпературного твердотільного синтезу
Високотемпературний твердотільний метод є широко використовуваним методом приготуваннярідкоземельнілюмінесцентних матеріалів, а також він широко використовується в промисловому виробництві.Метод високотемпературного твердотільного синтезу — це реакція поверхонь розділу твердої речовини в умовах високої температури (800-1500 ℃) для створення нових сполук шляхом дифузії або транспортування твердих атомів або іонів.Для приготування використовується високотемпературний твердофазний методрідкоземельнікомплекси.По-перше, реагенти змішують у певній пропорції, а відповідну кількість флюсу додають у ступку для ретельного подрібнення для забезпечення рівномірного змішування.Після цього подрібнені реагенти поміщають у високотемпературну піч для прожарювання.Під час процесу прожарювання можна додавати гази окислення, відновлення або інертні гази відповідно до потреб експериментального процесу.Після високотемпературного прожарювання утворюється матриця зі специфічною кристалічною структурою, до якої додаються рідкоземельні іони активатора для формування люмінесцентного центру.Для отримання продукту кальцинований комплекс необхідно охолодити, промити, висушити, повторно подрібнити, прожарити та просіяти при кімнатній температурі.Як правило, необхідні багаторазові процеси подрібнення та прожарювання.Багаторазове подрібнення може прискорити швидкість реакції та зробити реакцію більш повною.Це пояснюється тим, що процес подрібнення збільшує площу контакту реагентів, значно покращуючи швидкість дифузії та транспортування іонів і молекул у реагентах, тим самим підвищуючи ефективність реакції.Однак різний час прожарювання та температури впливатимуть на структуру утвореної кристалічної матриці.
Високотемпературний твердотільний метод має переваги простого процесу, низької вартості та короткого часу, що робить його зрілою технологією приготування.Однак основними недоліками високотемпературного твердотільного методу є: по-перше, необхідна температура реакції занадто висока, що вимагає високого обладнання та інструментів, споживає велику кількість енергії та важко контролювати морфологію кристала.Морфологія продукту є нерівномірною та навіть спричиняє пошкодження кристалічного стану, що впливає на продуктивність люмінесценції.По-друге, недостатнє подрібнення ускладнює рівномірне змішування реагентів, а кристалічні частинки є відносно великими.Через ручне або механічне подрібнення домішки неминуче змішуються, впливаючи на люмінесценцію, що призводить до низької чистоти продукту.Третя проблема – нерівномірне нанесення покриття та низька щільність під час нанесення.Лай та ін.синтезував серію однофазних поліхроматичних флуоресцентних порошків Sr5 (PO4) 3Cl, легованих Eu3+ і Tb3+, використовуючи традиційний високотемпературний твердотільний метод.Під впливом ближнього ультрафіолетового випромінювання флуоресцентний порошок може регулювати колір люмінесценції люмінофора від блакитної області до зеленої області відповідно до концентрації легування, покращуючи дефекти низького індексу передачі кольору та високу колірну температуру в білих світлодіодах. .Високе енергоспоживання є основною проблемою при синтезі флуоресцентних порошків на основі борофосфату високотемпературним твердофазним методом.В даний час все більше вчених займаються розробкою та пошуком відповідних матриць для вирішення проблеми високого енергоспоживання високотемпературного твердотільного методу.У 2015 році Хасегава та ін.вперше завершили низькотемпературне твердофазне приготування фази Li2NaBP2O8 (LNBP) з використанням просторової групи P1 триклінної системи.У 2020 році Чжу та ін.повідомили про низькотемпературний твердотільний синтез для нового люмінофора Li2NaBP2O8: Eu3+(LNBP: Eu), досліджуючи низьке енергоспоживання та недорогий шлях синтезу неорганічних люмінофорів.
2.2 Метод осадження Co
Метод спільного осадження також є широко використовуваним методом «м’якого хімічного» синтезу для отримання неорганічних рідкоземельних люмінесцентних матеріалів.Метод спільного осадження передбачає додавання осаджувача до реагенту, який реагує з катіонами в кожному реагенті з утворенням осаду або гідролізує реагент за певних умов з утворенням оксидів, гідроксидів, нерозчинних солей тощо. Цільовий продукт отримують шляхом фільтрації, миття, сушіння та інші процеси.Перевагами методу співосадження є простота експлуатації, короткий час, низьке споживання енергії та висока чистота продукту.Його найбільша перевага полягає в тому, що його невеликий розмір частинок може безпосередньо генерувати нанокристали.Недоліками методу спільного осадження є: по-перше, отримане явище агрегації продукту є серйозним, що впливає на люмінесцентні характеристики флуоресцентного матеріалу;По-друге, форма виробу нечітка і важко контрольована;По-третє, існують певні вимоги до вибору сировини, а умови осадження між кожним реагентом мають бути якомога подібнішими або ідентичними, що не підходить для застосування кількох компонентів системи.K. Petcharoen та ін.синтезував сферичні наночастинки магнетиту з використанням гідроксиду амонію як осаджувача та методом хімічного співосадження.Оцтова кислота та олеїнова кислота були введені як агенти покриття під час початкової стадії кристалізації, і розмір наночастинок магнетиту контролювався в діапазоні 1-40 нм шляхом зміни температури.Добре дисперговані наночастинки магнетиту у водному розчині були отримані шляхом модифікації поверхні, покращуючи явище агломерації частинок у методі співосадження.Кі та ін.порівняли вплив гідротермального методу та методу спільного осадження на форму, структуру та розмір частинок Eu-CSH.Вони відзначили, що гідротермальний метод генерує наночастинки, а метод спільного осадження генерує субмікронні призматичні частинки.У порівнянні з методом спільного осадження, гідротермальний метод демонструє вищу кристалічність і кращу інтенсивність фотолюмінесценції при приготуванні порошку Eu-CSH.JK Han та ін.розробив новий метод спільного осадження з використанням неводного розчинника N, N-диметилформаміду (DMF) для отримання люмінофорів (Ba1-xSrx) 2SiO4:Eu2 з вузьким розподілом розмірів і високою квантовою ефективністю поблизу сферичних частинок нано- або субмікронного розміру.DMF може зменшити реакції полімеризації та сповільнити швидкість реакції під час процесу осадження, допомагаючи запобігти агрегації частинок.
2.3 Метод гідротермального/термічного синтезу з розчинником
Гідротермальний метод почався в середині 19 століття, коли геологи змоделювали природну мінералізацію.На початку 20-го століття теорія поступово розвивалася і в даний час є одним з найбільш перспективних методів хімії розчинів.Гідротермальний метод — це процес, у якому водяна пара або водний розчин використовується як середовище (для транспортування іонів і молекулярних груп і перенесення тиску) для досягнення докритичного або надкритичного стану в закритому середовищі високої температури та високого тиску (перший має температура 100-240 ℃, тоді як остання має температуру до 1000 ℃), прискорюють швидкість реакції гідролізу сировини, і при сильній конвекції іони та молекулярні групи дифундують до низької температури для перекристалізації.Температура, значення рН, час реакції, концентрація та тип прекурсора під час процесу гідролізу різною мірою впливають на швидкість реакції, вигляд кристала, форму, структуру та швидкість росту.Підвищення температури не тільки прискорює розчинення сировини, але й посилює ефективне зіткнення молекул для сприяння утворенню кристалів.Різні швидкості росту кожної кристалічної площини в кристалах pH є основними факторами, що впливають на кристалічну фазу, розмір і морфологію.Тривалість часу реакції також впливає на ріст кристалів, і чим довший час, тим сприятливіший для росту кристалів.
Переваги гідротермального методу в основному проявляються у: по-перше, високій кристалічній чистоті, відсутності забруднення домішками, вузькому гранулометричному складі, високому виході та різноманітній морфології продукту;По-друге, процес експлуатації простий, вартість низька, а споживання енергії низьке.Більшість реакцій проводяться в середовищах від середньої до низької температури, і умови реакції легко контролювати.Діапазон застосування широкий і може відповідати вимогам підготовки різних форм матеріалів;По-третє, тиск забруднення навколишнього середовища низький і відносно безпечний для здоров'я операторів.Його основними недоліками є те, що попередник реакції легко піддається впливу рН середовища, температури та часу, а продукт має низький вміст кисню.
Сольвотермальний метод використовує органічні розчинники як реакційне середовище, що ще більше розширює застосовність гідротермальних методів.Через суттєві відмінності у фізичних і хімічних властивостях органічних розчинників і води механізм реакції складніший, а зовнішній вигляд, структура і розмір продукту більш різноманітні.Nallappan та ін.синтезували кристали MoOx з різною морфологією від листа до нанострижня, контролюючи час реакції гідротермального методу з використанням діалкілсульфату натрію як агента, що направляє кристали.Dianwen Hu та ін.синтезовано композиційні матеріали на основі поліоксимолібденкобальту (CoPMA) та UiO-67 або містять біпіридильні групи (UiO-bpy) сольвотермічним методом шляхом оптимізації умов синтезу.
2.4 Золь-гель метод
Золь-гель метод — це традиційний хімічний метод отримання неорганічних функціональних матеріалів, який широко використовується при виготовленні металевих наноматеріалів.У 1846 році Ельбельмен вперше використав цей метод для отримання SiO2, але його використання ще не було зрілим.Метод приготування полягає в основному в додаванні активатора рідкоземельних іонів у початковий реакційний розчин, щоб розчинник випаровувався для утворення гелю, а підготовлений гель отримує цільовий продукт після температурної обробки.Люмінофор, отриманий золь-гель-методом, має гарну морфологію та структурні характеристики, продукт має невеликий однорідний розмір частинок, але його світність потребує покращення.Процес приготування золь-гель методу простий і легкий в експлуатації, температура реакції низька, а ефективність безпеки висока, але час тривалий, а кількість кожної обробки обмежена.Гапоненко та ін.підготував аморфну багатошарову структуру BaTiO3/SiO2 шляхом центрифугування та термічної обробки золь-гель методом з хорошою пропускною здатністю та показником заломлення, і вказав, що показник заломлення плівки BaTiO3 зростатиме зі збільшенням концентрації золю.У 2007 році дослідницька група Лю Л успішно зафіксувала високофлуоресцентний і світлостійкий комплекс Eu3+іон металу/сенсибілізатор у нанокомпозитах на основі кремнезему та легованому сухому гелі за допомогою золь-гель методу.У кількох комбінаціях різних похідних рідкоземельних сенсибілізаторів і кремнеземних нанопористих шаблонів використання сенсибілізатора 1,10-фенантроліну (OP) у шаблоні тетраетоксисилану (TEOS) забезпечує найкращий флуоресцентний сухий гель для перевірки спектральних властивостей Eu3+.
2.5 Метод мікрохвильового синтезу
Метод мікрохвильового синтезу є новим екологічним та чистим методом хімічного синтезу порівняно з високотемпературним методом твердого тіла, який широко використовується в синтезі матеріалів, особливо в галузі синтезу наноматеріалів, демонструючи хороший імпульс розвитку.Мікрохвилі - це електромагнітна хвиля з довжиною хвилі від 1nn до 1m.Мікрохвильовий метод - це процес, при якому мікроскопічні частинки всередині вихідного матеріалу піддаються поляризації під впливом напруженості зовнішнього електромагнітного поля.У міру зміни напрямку мікрохвильового електричного поля безперервно змінюється рух і напрямок розташування диполів.Гістерезисний відгук диполів, а також перетворення їх власної теплової енергії без необхідності зіткнення, тертя та діелектричних втрат між атомами та молекулами досягають ефекту нагрівання.Завдяки тому факту, що мікрохвильове нагрівання може рівномірно нагрівати всю реакційну систему та швидко проводити енергію, тим самим сприяючи прогресу органічних реакцій, порівняно з традиційними методами приготування, метод мікрохвильового синтезу має такі переваги, як швидка швидкість реакції, екологічна безпека, малий і однорідний розмір частинок матеріалу та висока чистота фази.Однак більшість звітів наразі використовують мікрохвильові поглиначі, такі як вугільний порошок, Fe3O4 і MnO2, щоб опосередковано забезпечити тепло для реакції.Речовини, які легко поглинаються мікрохвилями і можуть активувати самі реагенти, потребують подальшого дослідження.Лю та ін.поєднав метод спільного осадження з мікрохвильовим методом для синтезу чистої шпінелі LiMn2O4 з пористою морфологією та хорошими властивостями.
2.6 Спосіб спалювання
Метод спалювання заснований на традиційних методах нагрівання, які використовують спалювання органічної речовини для отримання цільового продукту після випаровування розчину насухо.Газ, що утворюється при спалюванні органічної речовини, може ефективно сповільнити виникнення агломерації.У порівнянні з твердотільним методом нагрівання, він зменшує споживання енергії та підходить для продуктів з низькими вимогами до температури реакції.Однак процес реакції вимагає додавання органічних сполук, що збільшує вартість.Цей спосіб має малу технологічну потужність і не підходить для промислового виробництва.Продукт, отриманий методом спалювання, має невеликий і рівномірний розмір частинок, але через короткий процес реакції можуть бути неповні кристали, що впливає на продуктивність люмінесценції кристалів.Еннінг та ін.використовували La2O3, B2O3 та Mg як вихідні матеріали та використовували синтез із спалюванням із застосуванням солі для виробництва порошку LaB6 партіями за короткий проміжок часу.
3. Застосуваннярідкоземельний європійкомплекси в розвитку відбитків пальців
Метод порошкового відображення є одним із найбільш класичних і традиційних методів відображення відбитків пальців.В даний час порошки, які відображають відбитки пальців, можна розділити на три категорії: традиційні порошки, такі як магнітні порошки, що складаються з тонкого залізного порошку та вугільного порошку;Металеві порошки, такі як золотий порошок,срібний порошок, та інші металеві порошки з сітчастою структурою;Флуоресцентний порошок.Однак традиційні порошки часто мають великі труднощі з відображенням відбитків пальців або старих відбитків пальців на складних фонових об’єктах і мають певний токсичний вплив на здоров’я користувачів.Останніми роками співробітники кримінальної науки та техніки все більше віддають перевагу застосуванню нанофлуоресцентних матеріалів для відображення відбитків пальців.Завдяки унікальним люмінесцентним властивостям Eu3+ і широкому застосуваннюрідкоземельніречовини,рідкоземельний європійкомплекси не тільки стали гарячою точкою досліджень у галузі криміналістики, але й пропонують ширші дослідницькі ідеї щодо відображення відбитків пальців.Однак Eu3+ у рідинах або твердих речовинах має низьку ефективність поглинання світла, і його потрібно поєднувати з лігандами для сенсибілізації та випромінювання світла, що дозволяє Eu3+ проявляти сильніші та стійкіші властивості флуоресценції.В даний час широко використовувані ліганди в основному включають β-дикетони, карбонові кислоти та карбоксилатні солі, органічні полімери, супрамолекулярні макроцикли тощо. Завдяки поглибленим дослідженням і застосуваннюрідкоземельний європійкомплексів було виявлено, що у вологому середовищі коливання координаційних молекул Н2О вєвропійкомплекси можуть викликати гасіння люмінесценції.Тому, щоб досягти кращої вибірковості та сильного контрасту на дисплеї відбитків пальців, необхідно докласти зусиль, щоб вивчити, як покращити термічну та механічну стабільністьєвропійкомплекси.
У 2007 році дослідницька група Лю Л була піонером впровадженняєвропійкомплекси в галузі відображення відбитків пальців вперше в країні та за кордоном.Високофлуоресцентні та світлостійкі комплекси Eu3+іон металу/сенсибілізатор, уловлені золь-гель методом, можна використовувати для потенційного виявлення відбитків пальців на різних судово-медичних матеріалах, включаючи золоту фольгу, скло, пластик, кольоровий папір і зелене листя.Дослідницькі дослідження представили процес підготовки, спектри UV/Vis, характеристики флуоресценції та результати маркування відбитків пальців цих нових нанокомпозитів Eu3+/OP/TEOS.
У 2014 році Seung Jin Ryu та ін.вперше утворив комплекс Eu3+ ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) шляхом гексагідратуєвропій хлорид(EuCl3 · 6H2O) і 1-10 фенантроліну (Phen).Через реакцію іонного обміну між міжшаровими іонами натрію ієвропійотримано комплексні іони, інтеркальовані наногібридні сполуки (Eu (Phen) 2) 3+- синтезований літієвий мильний камінь та Eu (Phen) 2) 3+- природний монтморилоніт).При збудженні УФ-лампи на довжині хвилі 312 нм два комплекси не тільки зберігають характерні явища фотолюмінесценції, але також мають вищу термічну, хімічну та механічну стабільність порівняно з чистими комплексами Eu3+. Однак через відсутність погашених домішкових іонів наприклад, залізо в основній частині літієвого мильного каменю, літієвий мильний камінь [Eu (Phen) 2] 3+- має кращу інтенсивність світіння, ніж [Eu (Phen) 2] 3+- монтморилоніт, а відбиток пальця показує чіткіші лінії та сильніший контраст із фон.У 2016 році V Sharma та ін.синтезований нанофлуоресцентний порошок алюмінату стронцію (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) методом спалювання.Порошок підходить для відображення свіжих і старих відбитків пальців на проникних і непроникних предметах, таких як звичайний кольоровий папір, пакувальний папір, алюмінієва фольга та оптичні диски.Він не тільки демонструє високу чутливість і вибірковість, але також має сильні та довготривалі характеристики післясвітіння.У 2018 році Ван та ін.отримані наночастинки CaS (ESM-CaS-NP), легованієвропій, самарій, і марганець із середнім діаметром 30 нм.Наночастинки були інкапсульовані амфіфільними лігандами, що дозволило їм бути рівномірно диспергованими у воді без втрати ефективності флуоресценції;Спільна модифікація поверхні ESM-CaS-NP за допомогою 1-додецилтіолу та 11-меркаптоундеканової кислоти (Arg-DT)/ НЧ MUA@ESM-CaS успішно вирішила проблему гасіння флуоресценції у воді та агрегації частинок, викликаної гідролізом частинок у нанофлуоресцентних порошок.Цей флуоресцентний порошок не лише демонструє потенційні відбитки пальців на таких об’єктах, як алюмінієва фольга, пластик, скло та керамічна плитка з високою чутливістю, але також має широкий діапазон джерел збудження світла та не вимагає дорогого обладнання для вилучення зображень для відображення відбитків. того ж року дослідницька група Ванга синтезувала серію потрійнихєвропійкомплекси [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] з використанням орто-, мета- та п-метилбензойної кислоти як першого ліганду та орто-фенантроліну як другого ліганду з використанням методу осадження.Під ультрафіолетовим випромінюванням 245 нм потенційні відбитки пальців на таких об’єктах, як пластик і товарні знаки, можуть бути чітко відображені.У 2019 році Sung Jun Park та ін.синтезували люмінофори YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) за допомогою сольвотермічного методу, ефективно покращуючи потенційне виявлення відбитків пальців і зменшуючи інтерференцію фонового малюнка.У 2020 році Прабакаран та ін.розробив флуоресцентний композит Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-декстроза, використовуючи EuCl3 · 6H20 як попередник.Na [Eu (5,5'- DMBP) (phen) 3] Cl3 синтезували за допомогою Phen і 5,5′ – DMBP методом гарячого розчинника, а потім Na [Eu (5,5'- DMBP) (phen) 3] Cl3 і D-декстрозу використовували як попередник для утворення Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3 за допомогою методу адсорбції.3/D-декстрозний комплекс.Завдяки експериментам композит може чітко відображати відбитки пальців на таких об’єктах, як кришки від пластикових пляшок, окуляри та південноафриканська валюта під дією сонячного або ультрафіолетового світла з довжиною хвилі 365 нм, з вищим контрастом і більш стабільною флуоресцентною характеристикою.У 2021 році Дан Чжан та ін.успішно розробив і синтезував новий гексаядерний Eu3+комплекс Eu6 (PPA) 18CTP-TPY з шістьма сайтами зв’язування, який має чудову термічну стабільність флуоресценції (<50 ℃) і може використовуватися для відображення відбитків пальців.Однак необхідні подальші експерименти, щоб визначити його відповідний гостьовий вид.У 2022 році Л Бріні та ін.успішно синтезував флуоресцентний порошок Eu: Y2Sn2O7 за допомогою методу спільного осадження та подальшої обробки подрібненням, що може виявити потенційні відбитки пальців на дерев’яних і непроникних об’єктах. У тому ж році дослідницька група Ванга синтезувала NaYF4: Yb за допомогою методу термічного синтезу в розчиннику, ядра Er@YVO4 Eu нанофлуоресцентний матеріал оболонкового типу, який може генерувати червону флуоресценцію при ультрафіолетовому збудженні 254 нм і яскраво-зелену флуоресценцію при 980 нм ближньому інфрачервоному збудженні, досягаючи подвійного режиму відображення потенційних відбитків пальців на гостю.Потенційний дисплей відбитків пальців на таких об’єктах, як керамічна плитка, пластикові листи, алюмінієві сплави, юані та кольорові фірмові бланки, демонструє високу чутливість, вибірковість, контрастність і стійкість до фонових перешкод.
4 Outlook
В останні роки дослідження нарідкоземельний європійКомплекси привернули велику увагу завдяки своїм чудовим оптичним і магнітним властивостям, таким як висока інтенсивність люмінесценції, висока чистота кольору, тривалий термін служби флуоресценції, великі проміжки поглинання енергії та випромінювання, а також вузькі піки поглинання.З поглибленням досліджень рідкісноземельних матеріалів їх застосування в різних галузях, таких як освітлення та відображення, біонаука, сільське господарство, військова промисловість, електронна інформаційна промисловість, оптична передача інформації, флуоресцентна боротьба з підробками, флуоресцентне виявлення тощо, набувають все більшого поширення.Оптичні властивостієвропійКомплекси чудові, і області їх застосування поступово розширюються.Однак відсутність у них термічної стабільності, механічних властивостей і здатності до обробки обмежить їх практичне застосування.З точки зору поточних досліджень, прикладні дослідження оптичних властивостейєвропійКомплекси в галузі криміналістичної експертизи в основному повинні бути спрямовані на підвищення оптичних властивостейєвропійкомплексів та вирішення проблем схильності флуоресцентних частинок до агрегації у вологому середовищі, збереження стабільності та ефективності люмінесценціїєвропійкомплекси у водних розчинах.У наш час розвиток суспільства і науки і техніки висуває підвищені вимоги до отримання нових матеріалів.Задовольняючи потреби застосування, він також повинен відповідати характеристикам різноманітного дизайну та низької вартості.Тому подальші дослідження наєвропійкомплексів має велике значення для розвитку багатих рідкоземельних ресурсів Китаю та розвитку кримінальної науки та техніки.
Час публікації: 01 листопада 2023 р