Les modèles papillaires sur les doigts humains restent fondamentalement inchangés dans leur structure topologique dès la naissance, possédant différentes caractéristiques d'une personne à l'autre, et les modèles papillaires à chaque doigt de la même personne sont également différents. Le motif de papille sur les doigts est strié et distribué avec de nombreux pores de sueur. Le corps humain sécrète continuellement des substances à base d'eau telles que la transpiration et les substances grasses telles que l'huile. Ces substances transfèrent et déposeront sur l'objet lorsqu'ils entrent en contact, formant des impressions sur l'objet. C'est précisément en raison des caractéristiques uniques des empreintes de mains, telles que leur spécificité individuelle, leur stabilité à vie et leur nature réfléchissante des marques de toucher que les empreintes digitales sont devenues un symbole reconnu de l'enquête criminelle et de la reconnaissance personnelle de l'identité depuis la première utilisation des empreintes digitales pour l'identification personnelle à la fin du XIXe siècle.
Sur les lieux du crime, à l'exception des empreintes digitales tridimensionnelles et plates, la vitesse d'occurrence des empreintes digitales potentielles est la plus élevée. Les empreintes digitales potentielles nécessitent généralement un traitement visuel par des réactions physiques ou chimiques. Les méthodes de développement des empreintes digitales potentielles commune comprennent principalement le développement optique, le développement de la poudre et le développement chimique. Parmi eux, le développement de la poudre est favorisé par les unités de base en raison de son fonctionnement simple et de son faible coût. Cependant, les limites de l'affichage des empreintes digitales à base de poudre traditionnelle ne répondent plus aux besoins des techniciens criminels, tels que les couleurs et les matériaux complexes et diverses de l'objet sur la scène du crime, et le mauvais contraste entre l'empreinte digitale et la couleur d'arrière-plan; La taille, la forme, la viscosité, le rapport de composition et les performances des particules de poudre affectent la sensibilité de l'apparence de la poudre; La sélectivité des poudres traditionnelles est médiocre, en particulier l'adsorption améliorée des objets humides sur la poudre, ce qui réduit considérablement la sélectivité de développement des poudres traditionnelles. Ces dernières années, le personnel des sciences pénales et de la technologie a continué à rechercher en permanence de nouveaux matériaux et méthodes de synthèse, parmi lesquellesterres raresLes matériaux luminescents ont attiré l'attention du personnel des sciences criminelles et de la technologie en raison de leurs propriétés luminescentes uniques, de leur contraste élevé, de leur haute sensibilité, de leur sélectivité élevée et de leur faible toxicité dans l'application de l'affichage des empreintes digitales. Les orbitales 4F progressivement remplies d'éléments de terres rares leur ont doté de niveaux d'énergie très riches, et les orbitales électroniques de couche 5S et 5P des éléments de terres rares sont complètement remplies. Les électrons de la couche 4F sont blindés, donnant aux électrons des calques 4F un mode de mouvement unique. Par conséquent, les éléments de terres rares présentent une excellente photostabilité et une stabilité chimique sans photoblanchiment, surmontant les limites des colorants organiques couramment utilisés. En outre,terres raresLes éléments ont également des propriétés électriques et magnétiques supérieures par rapport à d'autres éléments. Les propriétés optiques uniques deterres raresLes ions, tels que une longue durée de vie de fluorescence, de nombreuses bandes d'absorption et d'émission étroites, et de grandes lacunes d'absorption d'énergie et d'émission, ont attiré une attention généralisée dans la recherche connexe de l'affichage des empreintes digitales.
Parmi les nombreuxterres rareséléments,europiumest le matériau luminescent le plus utilisé. DeMarcay, le découvreur deeuropiumEn 1900, a d'abord décrit des lignes nettes dans le spectre d'absorption d'EU3 + en solution. En 1909, Urban a décrit la cathodoluminescence deGd2o3: EU3 +. En 1920, Prandtl a publié pour la première fois les spectres d'absorption d'EU3 +, confirmant les observations de De Mare. Le spectre d'absorption d'EU3 + est illustré à la figure 1. EU3 + est généralement situé sur l'orbitale C2 pour faciliter la transition des électrons de 5D0 à 7F2, libérant ainsi la fluorescence rouge. L'UE3 + peut réaliser une transition des électrons à l'état fondamental au niveau d'énergie d'état excité le plus bas dans la plage de longueur d'onde de lumière visible. Sous l'excitation de la lumière ultraviolette, Eu3 + présente une forte photoluminescence rouge. Ce type de photoluminescence est non seulement applicable aux ions Eu3 + dopés dans des substrats ou verres en cristal, mais aussi aux complexes synthétisés aveceuropiumet ligands biologiques. Ces ligands peuvent servir d'antennes pour absorber la luminescence de l'excitation et transférer l'énergie d'excitation à des niveaux d'énergie plus élevés des ions Eu3 +. L'application la plus importante deeuropiumest la poudre fluorescente rougeY2O3: EU3 + (YOX) est un composant important des lampes fluorescentes. L'excitation de la lumière rouge de l'EU3 + peut être obtenue non seulement par la lumière ultraviolette, mais aussi par faisceau d'électrons (cathodoluminescence), rayonnement γ à rayons X ou β des particules, électroluminescence, luminescence frottement ou mécanique et méthodes de chimiluminescence. En raison de ses riches propriétés luminescentes, il s'agit d'une sonde biologique largement utilisée dans les champs des sciences biomédicales ou biologiques. Ces dernières années, il a également suscité l'intérêt de la recherche des sciences criminelles et du personnel technologique dans le domaine de la science légale, offrant un bon choix pour percer les limites de la méthode de poudre traditionnelle pour afficher les empreintes digitales et a une signification significative dans l'amélioration du contraste, de la sensibilité et de la sélectivité de l'affichage des empreintes digitales.
Figure 1 Spectrogramme d'absorption EU3 +
1, principe de luminescence deEuropium rarecomplexes
L'état fondamental et les configurations électroniques de l'état excité deeuropiumLes ions sont tous deux de type 4FN. En raison de l'excellent effet de blindage des orbitales s et d autour dueuropiumions sur les orbitales 4F, les transitions FF deeuropiumLes ions présentent des bandes linéaires nettes et des durées de vie relativement longues. Cependant, en raison de la faible efficacité de photoluminescence des ions europium dans les régions ultraviolettes et de la lumière visible, des ligands organiques sont utilisés pour former des complexes aveceuropiumIons pour améliorer le coefficient d'absorption des régions ultraviolets et de lumière visible. La fluorescence émise pareuropiumLes complexes présentent non seulement les avantages uniques d'une intensité de fluorescence élevée et d'une pureté de fluorescence élevée, mais peuvent également être améliorées en utilisant l'efficacité d'absorption élevée des composés organiques dans les régions de lumière ultraviolette et visible. L'énergie d'excitation requise poureuropiumLa photoluminescence ionique est élevée la carence en faible efficacité de fluorescence. Il existe deux principaux principes de luminescence deEuropium rareComplexes: L'un est la photoluminescence, qui nécessite le ligand deeuropiumcomplexes; Un autre aspect est que l'effet d'antenne peut améliorer la sensibilité deeuropiumLuminescence ionique.
Après avoir été excité par un ultraviolet externe ou une lumière visible, le ligand organique dans leterres raresTransitions complexes de l'état fondamental S0 au Splet State excité S1. Les électrons d'état excités sont instables et retournent à l'état fondamental S0 par le rayonnement, libérant de l'énergie pour que le ligand émet une fluorescence ou saute par intermittence à son état excité T1 ou T2 excité par des moyens non radiatifs; Les états triples excités libèrent de l'énergie par rayonnement pour produire la phosphorescence du ligand, ou transférer de l'énergie àEuropium métalliqueions par transfert d'énergie intramoléculaire non radiatif; Après avoir été excité, les ions Europium passent de l'état fondamental à l'état excité, eteuropiumLes ions à l'état excité passeront au faible niveau d'énergie, revenant finalement à l'état fondamental, libérant de l'énergie et générant une fluorescence. Par conséquent, en introduisant des ligands organiques appropriés pour interagir avecterres raresLes ions et sensibilisent les ions métalliques centraux par le transfert d'énergie non radiatif dans les molécules, l'effet de fluorescence des ions terres rares peut être considérablement augmenté et l'exigence d'une énergie d'excitation externe peut être réduite. Ce phénomène est connu comme l'effet d'antenne des ligands. Le diagramme de niveau d'énergie du transfert d'énergie dans les complexes EU3 + est illustré à la figure 2.
Dans le processus de transfert d'énergie de l'état excité du triplet à EU3 +, le niveau d'énergie de l'état excité du triplet ligand est nécessaire pour être plus élevé ou cohérent avec le niveau d'énergie de l'état excité EU3 +. Mais lorsque le niveau d'énergie du triplet du ligand est beaucoup plus élevé que l'énergie d'état excitée la plus faible d'EU3 +, l'efficacité de transfert d'énergie sera également considérablement réduite. Lorsque la différence entre l'état du triplet du ligand et l'état excité le plus bas de l'UE3 + est faible, l'intensité de fluorescence s'affaiblira en raison de l'influence du taux de désactivation thermique de l'état triplet du ligand. Les complexes β-diketone ont les avantages d'un fort coefficient d'absorption des UV, d'une forte capacité de coordination, d'un transfert d'énergie efficace avecterres raress, et peut exister sous des formes solides et liquides, ce qui en fait l'un des ligands les plus utilisés dansterres rarescomplexes.
Figure 2 Diagramme de niveau d'énergie du transfert d'énergie dans le complexe EU3 +
2. méthode de synthèse deEuropium rareComplexes
2.1 Méthode de synthèse à l'état solide à haute température
La méthode à l'état solide à haute température est une méthode couramment utilisée pour préparerterres raresMatériaux luminescents, et il est également largement utilisé dans la production industrielle. La méthode de synthèse à l'état solide à haute température est la réaction des interfaces de matière solide dans des conditions à haute température (800-1500 ℃) pour générer de nouveaux composés en diffusant ou en transportant des atomes ou des ions solides. La méthode de phase solide à haute température est utilisée pour préparerterres rarescomplexes. Premièrement, les réactifs sont mélangés dans une certaine proportion, et une quantité appropriée de flux est ajoutée à un mortier pour un broyage approfondi pour assurer un mélange uniforme. Ensuite, les réactifs du sol sont placés dans une fournaise à haute température pour la calcination. Pendant le processus de calcination, l'oxydation, la réduction ou les gaz inertes peuvent être remplis en fonction des besoins du processus expérimental. Après calcination à haute température, une matrice avec une structure cristalline spécifique est formée, et les ions de terres rares activateurs y sont ajoutés pour former un centre luminescent. Le complexe calciné doit subir un refroidissement, un rinçage, un séchage, un relâchement, une calcination et un dépistage à température ambiante pour obtenir le produit. Généralement, des processus de broyage et de calcination multiples sont nécessaires. Le broyage multiple peut accélérer la vitesse de réaction et rendre la réaction plus complète. En effet, le processus de broyage augmente la zone de contact des réactifs, améliorant considérablement la vitesse de diffusion et de transport des ions et des molécules dans les réactifs, améliorant ainsi l'efficacité de réaction. Cependant, différents temps de calcination et températures auront un impact sur la structure de la matrice cristalline formée.
La méthode à l'état solide à haute température présente les avantages d'un fonctionnement simple, de faible coût et d'une courte consommation de temps, ce qui en fait une technologie de préparation mature. Cependant, les principaux inconvénients de la méthode à l'état solide à haute température sont: Premièrement, la température de réaction requise est trop élevée, ce qui nécessite un équipement élevé et des instruments, consomme une énergie élevée et est difficile à contrôler la morphologie cristalline. La morphologie du produit est inégale et entraîne même endommager l'état cristallin, affectant les performances de luminescence. Deuxièmement, le broyage insuffisant rend difficile pour les réactifs de se mélanger uniformément et les particules cristallines sont relativement importantes. En raison du broyage manuel ou mécanique, les impuretés sont inévitablement mélangées pour affecter la luminescence, entraînant une faible pureté du produit. Le troisième problème est une application de revêtement inégale et une mauvaise densité pendant le processus de demande. Lai et al. synthétisé une série de poudres fluorescentes polychromatiques Sr5 (PO4) 3CL à phase unique dopées avec EU3 + et TB3 + en utilisant la méthode à l'état solide traditionnel à haute température. Sous excitation quasi-ultraviolet, la poudre fluorescente peut régler la couleur de luminescence du phosphore de la région bleue à la région verte en fonction de la concentration de dopage, améliorant les défauts de l'indice de rendu basse couleur et de la température de couleur élevée dans les diodes d'émission blanche. La consommation d'énergie élevée est le principal problème de la synthèse des poudres fluorescentes à base de borophosphate par méthode à l'état solide à haute température. Actuellement, de plus en plus de chercheurs s'engagent à développer et à rechercher des matrices appropriées pour résoudre le problème de consommation d'énergie élevée de la méthode à l'état solide à haute température. En 2015, Hasegawa et al. terminé la préparation à l'état solide à basse température de la phase Li2NABP2O8 (LNBP) en utilisant le groupe spatial P1 du système triclinique pour la première fois. En 2020, Zhu et al. ont rapporté une voie de synthèse à l'état solide à basse température pour un nouveau phosphore Li2NABP2O8: EU3 + (LNBP: EU), explorant une consommation de faible énergie et une voie de synthèse à faible coût pour les phosphores inorganiques.
2.2 Méthode des précipitations CO
La méthode des précipitations du CO est également une méthode de synthèse «chimique douce» couramment utilisée pour préparer des matériaux luminescents de terres rares inorganiques. La méthode des précipitations de CO implique d'ajouter un précipitant au réactif, qui réagit avec les cations dans chaque réactif pour former un précipité ou hydrolyse le réactif dans certaines conditions pour former des oxydes, des hydroxydes, des sels insolubles, etc. Les avantages de la méthode des précipitations du CO sont un fonctionnement simple, une courte consommation de temps, une faible consommation d'énergie et une pureté élevée du produit. Son avantage le plus important est que sa petite taille de particules peut générer directement des nanocristaux. Les inconvénients de la méthode des précipitations du CO sont: Premièrement, le phénomène d'agrégation du produit obtenu est sévère, ce qui affecte les performances luminescentes du matériau fluorescent; Deuxièmement, la forme du produit n'est pas claire et difficile à contrôler; Troisièmement, il existe certaines exigences pour la sélection des matières premières, et les conditions de précipitation entre chaque réactif doivent être aussi similaires ou identiques que possible, ce qui ne convient pas à l'application de plusieurs composants système. K. Petcharoen et al. Nanoparticules de magnétite sphérique synthétisées utilisant l'hydroxyde d'ammonium comme méthode précipitante et chimique de précipitation du CO. L'acide acétique et l'acide oléique ont été introduits en tant qu'agents de revêtement pendant le stade de cristallisation initial, et la taille des nanoparticules de magnétite a été contrôlée dans la plage de 1 à 40 nm en modifiant la température. Les nanoparticules de magnétite bien dispersées en solution aqueuse ont été obtenues par modification de surface, améliorant le phénomène d'agglomération des particules dans la méthode des précipitations de CO. Kee et al. a comparé les effets de la méthode hydrothermale et de la méthode des précipitations de CO sur la forme, la structure et la taille des particules de l'UE-CSH. Ils ont souligné que la méthode hydrothermale génère des nanoparticules, tandis que la méthode des précipitations de la CO génère des particules prismatiques submicroniques. Par rapport à la méthode des précipitations du CO, la méthode hydrothermale présente une cristallinité plus élevée et une meilleure intensité de photoluminescence dans la préparation de la poudre EU-CSH. JK Han et al. a développé une nouvelle méthode de précipitation de CO en utilisant un solvant non aqueux N, n-diméthylformamide (DMF) pour préparer (Ba1-XSRX) 2SIO4: phosphores EU2 avec une distribution de taille étroite et une efficacité quantique élevée près de nano sphériques ou de particules de taille submicronique. Le DMF peut réduire les réactions de polymérisation et ralentir la vitesse de réaction pendant le processus de précipitation, aidant à prévenir l'agrégation des particules.
2.3 Méthode de synthèse thermique hydrothermale / solvant
La méthode hydrothermale a commencé au milieu du XIXe siècle lorsque les géologues ont simulé la minéralisation naturelle. Au début du 20e siècle, la théorie a progressivement mûri et est actuellement l'une des méthodes de chimie des solutions les plus prometteuses. La méthode hydrothermale est un processus dans lequel la vapeur d'eau ou la solution aqueuse est utilisée comme milieu (pour transporter les ions et les groupes moléculaires et la pression de transfert) pour atteindre un état fermé sous-critique ou supercritique dans un environnement fermé à haute température et à haute pression (le premier a une température de 100-240 ℃, tandis que le dernier taux de réaction, accélère la température et sous 1000 ℃), accélère le taux de réaction hydrolyse, et sous 1000 ℃), et a accéléré la réaction hydrolyse Les groupes moléculaires diffusent à basse température pour la recristallisation. La température, la valeur du pH, le temps de réaction, la concentration et le type de précurseur pendant le processus d'hydrolyse affectent la vitesse de réaction, l'apparence des cristaux, la forme, la structure et le taux de croissance à des degrés divers. Une augmentation de la température accélère non seulement la dissolution des matières premières, mais augmente également la collision effective des molécules pour favoriser la formation de cristaux. Les différents taux de croissance de chaque plan de cristal dans les cristaux de pH sont les principaux facteurs affectant la phase cristalline, la taille et la morphologie. La longueur du temps de réaction affecte également la croissance des cristaux et plus le temps est long, plus il est favorable pour la croissance des cristaux.
Les avantages de la méthode hydrothermale se manifestent principalement dans: Premièrement, la pureté à forte cristal, aucune pollution d'impureté, la distribution de la taille des particules étroites, le rendement élevé et la morphologie des produits diversifiée; La seconde est que le processus de fonctionnement est simple, le coût est faible et la consommation d'énergie est faible. La plupart des réactions sont effectuées dans des environnements à température moyenne à basse température, et les conditions de réaction sont faciles à contrôler. La plage de demande est large et peut répondre aux exigences de préparation de diverses formes de matériaux; Troisièmement, la pression de la pollution de l'environnement est faible et elle est relativement amicale à la santé des opérateurs. Ses principaux inconvénients sont que le précurseur de la réaction est facilement affecté par le pH environnemental, la température et le temps, et que le produit a une faible teneur en oxygène.
La méthode solvothermale utilise des solvants organiques comme milieu de réaction, élargissant davantage l'applicabilité des méthodes hydrothermales. En raison des différences significatives dans les propriétés physiques et chimiques entre les solvants organiques et l'eau, le mécanisme de réaction est plus complexe et l'apparence, la structure et la taille du produit sont plus diverses. Nallappan et al. cristaux Moox synthétisés avec différentes morphologies de la feuille à la nanorod en contrôlant le temps de réaction de la méthode hydrothermale en utilisant du sulfate de dialkyle de sodium comme agent de mise en scène des cristaux. Dianwen Hu et al. Matériaux composites synthétisés basés sur du cobalt polyoxymolybdène (COPMA) et UIO-67 ou contenant des groupes bipyridyles (UIO-BPY) en utilisant la méthode solvothermale en optimisant des conditions de synthèse.
2.4 Méthode Sol Gel
La méthode Sol Gel est une méthode chimique traditionnelle pour préparer des matériaux fonctionnels inorganiques, qui est largement utilisé dans la préparation des nanomatériaux métalliques. En 1846, Elbelmen a d'abord utilisé cette méthode pour préparer SiO2, mais son utilisation n'était pas encore mature. La méthode de préparation est principalement d'ajouter un activateur d'ions terres rares dans la solution de réaction initiale pour faire volatiliser le solvant pour fabriquer du gel, et le gel préparé obtient le produit cible après le traitement de la température. Le phosphore produit par la méthode Sol Gel a une bonne morphologie et des caractéristiques structurelles, et le produit a une petite taille uniforme des particules, mais sa luminosité doit être améliorée. Le processus de préparation de la méthode sol-gel est simple et facile à utiliser, la température de réaction est faible et les performances de sécurité sont élevées, mais le temps est long et la quantité de chaque traitement est limitée. Gaponenko et al. Structure multicouche Amorphe BATIO3 / SiO2 préparée par centrifugation et méthode de sol-gel de traitement thermique avec une bonne transmissivité et un indice de réfraction, et a souligné que l'indice de réfraction du film Batio3 augmentera avec l'augmentation de la concentration de SOL. En 2007, le groupe de recherche de Liu L a réussi à capturer avec succès le complexe d'ions / sensibilisants métalliques stable et stable léger et léger dans des nanocomposites à base de silice et du gel sec dopé en utilisant la méthode Sol Gel. Dans plusieurs combinaisons de différentes dérivés de sensibilisateurs de terres rares et de modèles nanoporeux de silice, l'utilisation du sensibilisation à 1,10-phénanthroline (OP) dans le modèle de tétraéthoxysilane (TEOS) fournit le meilleur gel sec dopé à fluorescence pour tester les propriétés spectrales de l'EU3 +.
2.5 Méthode de synthèse micro-ondes
La méthode de synthèse des micro-ondes est une nouvelle méthode de synthèse chimique sans pollution par rapport à la méthode à l'état solide à haute température, qui est largement utilisée dans la synthèse des matériaux, en particulier dans le domaine de la synthèse des nanomatériaux, montrant une bonne momentum de développement. Le micro-ondes est une onde électromagnétique avec une longueur d'onde entre 1 NN et 1M. La méthode micro-ondes est le processus dans lequel les particules microscopiques à l'intérieur du matériau de départ subissent une polarisation sous l'influence de la résistance au champ électromagnétique externe. À mesure que la direction du champ électrique micro-ondes change, la direction du mouvement et de la disposition des dipôles change en continu. La réponse d'hystérésis des dipôles, ainsi que la conversion de leur propre énergie thermique sans avoir besoin de collision, de frottement et de perte diélectrique entre les atomes et les molécules, réalisent l'effet de chauffage. En raison du fait que le chauffage des micro-ondes peut chauffer uniformément l'ensemble du système de réaction et conduire rapidement de l'énergie, favorisant ainsi les progrès des réactions organiques, par rapport aux méthodes de préparation traditionnelles, la méthode de synthèse des micro-ondes présente les avantages de la vitesse de réaction rapide, de la sécurité verte, de la taille des particules de matériaux petites et uniformes et de la pureté de phase élevée. Cependant, la plupart des rapports utilisent actuellement des absorbeurs à micro-ondes tels que la poudre de carbone, le Fe3O4 et le MNO2 pour fournir indirectement la chaleur à la réaction. Les substances qui sont facilement absorbées par les micro-ondes et peuvent activer les réactifs eux-mêmes nécessitent une exploration plus approfondie. Liu et al. Combiné la méthode des précipitations de CO avec la méthode micro-ondes pour synthétiser le spinelle pur limn2o4 avec une morphologie poreuse et de bonnes propriétés.
2.6 Méthode de combustion
La méthode de combustion est basée sur des méthodes de chauffage traditionnelles, qui utilisent la combustion de matière organique pour générer le produit cible après l'évaporation de la solution à la sécheresse. Le gaz généré par la combustion de matière organique peut ralentir efficacement la survenue d'agglomération. Par rapport à la méthode de chauffage à l'état solide, il réduit la consommation d'énergie et convient aux produits à faible température de réaction. Cependant, le processus de réaction nécessite l'ajout de composés organiques, ce qui augmente le coût. Cette méthode a une petite capacité de traitement et ne convient pas à la production industrielle. Le produit produit par la méthode de combustion a une petite taille de particules uniforme, mais en raison du processus de réaction court, il peut y avoir des cristaux incomplets, ce qui affecte les performances de luminescence des cristaux. Anning et al. utilisé La2O3, B2O3 et MG comme matériaux de départ et utilisé la synthèse de combustion assistée par le sel pour produire de la poudre Lab6 en lots en peu de temps.
3. Application deEuropium rareComplexes dans le développement des empreintes digitales
La méthode d'affichage en poudre est l'une des méthodes d'affichage des empreintes digitales les plus classiques et les plus traditionnelles. À l'heure actuelle, les poudres qui présentent des empreintes digitales peuvent être divisées en trois catégories: des poudres traditionnelles, telles que des poudres magnétiques composées de poudre de fer fine et de poudre de carbone; Poudres métalliques, comme la poudre d'or,poudre d'argentet autres poudres métalliques avec une structure de réseau; Poudre fluorescente. Cependant, les poudres traditionnelles ont souvent de grandes difficultés à afficher les empreintes digitales ou les anciennes empreintes digitales sur des objets de fond complexes et ont un certain effet toxique sur la santé des utilisateurs. Ces dernières années, le personnel des sciences criminelles et de la technologie a de plus en plus favorisé l'application de matériaux fluorescents nano pour l'affichage des empreintes digitales. En raison des propriétés luminescentes uniques de l'UE3 + et de l'application répandue deterres raressubstances,Europium rareLes complexes sont non seulement devenus un hotspot de recherche dans le domaine de la science médico-légale, mais offrent également des idées de recherche plus larges pour l'affichage des empreintes digitales. Cependant, l'UE3 + dans les liquides ou les solides a de mauvaises performances d'absorption de la lumière et doit être combinée avec des ligands pour sensibiliser et émettre de la lumière, permettant à l'UE3 + de présenter des propriétés de fluorescence plus fortes et plus persistantes. Actuellement, les ligands couramment utilisés comprennent principalement les β-dikétones, les acides carboxyliques et les sels de carboxylate, les polymères organiques, les macrocycles supramoléculaires, etc. avec la recherche approfondie et l'application deEuropium rarecomplexes, il a été constaté que dans des environnements humides, la vibration des molécules de coordination H2OeuropiumLes complexes peuvent provoquer une extinction de luminescence. Par conséquent, afin d'obtenir une meilleure sélectivité et un contraste fort dans l'affichage des empreintes digitales, des efforts doivent être faits pour étudier comment améliorer la stabilité thermique et mécanique deeuropiumcomplexes.
En 2007, le groupe de recherche de Liu L a été le pionnier de l'introductioneuropiumComplexes dans le domaine de l'affichage des empreintes digitales pour la première fois au pays et à l'étranger. Les complexes d'ions / sensibilisateurs métalliques très fluorescents et stables légèrement stables capturés par la méthode Sol Gel peuvent être utilisés pour la détection potentielle d'empreintes digitales sur divers matériaux liés à la législation, y compris le papier d'or, le verre, le plastique, le papier coloré et les feuilles vertes. La recherche exploratoire a introduit le processus de préparation, les spectres UV / VIS, les caractéristiques de fluorescence et les résultats d'étiquetage des empreintes digitales de ces nouveaux nanocomposites EU3 + / OP / TEOS.
En 2014, Seung Jin Ryu et al. a d'abord formé un complexe Eu3 + ([EUCl2 (phén) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) par hexahydratechlorure d'europie(EUCL3 · 6H2O) et 1-10 phénanthroline (Phen). Par la réaction d'échange d'ions entre les ions sodium intercouches eteuropiumDes ions complexes, des composés nano-hybrides intercalés (EU (Phen) 2) 3 + - pierre de savon au lithium synthétisé et EU (Phen) 2) 3 + - Montmorillonite naturelle) ont été obtenus. Sous excitation d'une lampe UV à une longueur d'onde de 312 nm, les deux complexes maintiennent non seulement des phénomènes de photoluminescence caractéristiques, mais ont également des complexes thermiques, chimiques et mécaniques plus élevés par rapport aux complexes EU3 + purs. Intensité de luminescence que [Eu (Phen) 2] 3 + - Montmorillonite, et l'empreinte digitale montre des lignes plus claires et un contraste plus fort avec l'arrière-plan. En 2016, V Sharma et al. Synthèse de la poudre nano-fluorescente en aluminate de strontium synthétisé (Sral2O4: EU2 +, DY3 +) en utilisant la méthode de combustion. La poudre convient à l'affichage d'empreintes digitales fraîches et anciennes sur des objets perméables et non perméables tels que du papier de couleur ordinaire, du papier d'emballage, du papier d'aluminium et des disques optiques. Il présente non seulement une sensibilité et une sélectivité élevées, mais a également des caractéristiques de rémanence solides et durables. En 2018, Wang et al. les nanoparticules de Cas préparées (ESM-CAS-NP) dopées aveceuropium, samariumet manganèse avec un diamètre moyen de 30 nm. Les nanoparticules ont été encapsulées avec des ligands amphiphiles, leur permettant d'être uniformément dispersés dans l'eau sans perdre leur efficacité de fluorescence; La modification de CO de la surface ESM-CAS-NP avec l'acide 1-Dodecylthiol et le 11-Mercaptoundcecanoic (Arg-DT) / MUA @ ESM-CAS NPS a résolu avec succès le problème de la trempe de fluorescence dans l'agrégation d'eau et des particules causée par l'hydrolyse des particules dans la poudre nano-fluorescente. Cette poudre fluorescente présente non seulement des empreintes digitales potentielles sur des objets tels que le papier d'aluminium, le plastique, le verre et les carreaux de céramique à haute sensibilité, mais dispose également d'une large gamme de sources de lumière d'excitation et ne nécessite pas d'équipement d'extraction d'image coûteux pour afficher les empreintes digitales。 dans la même année, le groupe de recherche de Wang a synthétisé une série de ternaryeuropiumComplexes [EU (M-MA) 3 (O-Phen)] en utilisant l'acide ortho, méta et p-méthylbenzoïque comme premier ligand et ortho phénanthroline comme deuxième ligand en utilisant la méthode des précipitations. Sous l'irradiation de la lumière ultraviolette de 245 nm, les empreintes digitales potentielles sur des objets tels que les plastiques et les marques pourraient être clairement affichées. En 2019, Sung Jun Park et al. Synthétisé YBO3: Ln3 + (LN = EU, TB) Phosphores par la méthode solvothermale, améliorant efficacement la détection potentielle des empreintes digitales et réduisant l'interférence du motif de fond. En 2020, Prabakaran et al. a développé un NA fluorescent [EU (5,50 dmbp) (Phen) 3] · Cl3 / D-Dextrose composite, en utilisant EUCL3 · 6H20 comme précurseur. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (Phen) 3] Cl3 a été synthétisé en utilisant Phen et 5,5' - DMBP par une méthode de solvant chaud, puis Na [Eu (5,5 '- DMBP) (Phen) 3] CL3 et D-Dextrose ont été utilisé méthode. Complexe 3 / d-distrose. Grâce aux expériences, le composite peut clairement afficher les empreintes digitales sur des objets tels que les bouchons de bouteilles en plastique, les verres et la monnaie sud-africaine sous l'excitation de la lumière du soleil à 365 nm ou de la lumière ultraviolette, avec un contraste plus élevé et des performances de fluorescence plus stables. En 2021, Dan Zhang et al. conçu et synthétisé avec succès un nouveau hexanucléaire EU3 + EU6 complexe (PPA) 18CTP-TPY avec six sites de liaison, qui présente une excellente stabilité thermique de fluorescence (<50 ℃) et peut être utilisé pour l'affichage des empreintes digitales. Cependant, d'autres expériences sont nécessaires pour déterminer ses espèces invitées appropriées. En 2022, L Brini et al. Synthétisé avec succès UE: Presque fluorescente Y2SN2O7 à travers la méthode des précipitations du CO et un traitement supplémentaire de broyage, qui peut révéler des empreintes digitales potentielles sur des objets en bois et imperméables. Excitation ultraviolette et fluorescence vert vif sous une excitation proche infrarouge 980 nm, réalisant une affichage à double mode d'empreintes digitales potentielles sur l'invité. L'affichage d'empreintes digitales potentiel sur des objets tels que les carreaux de céramique, les feuilles de plastique, les alliages en aluminium, le RMB et le papier à en-tête coloré présente une sensibilité, une sélectivité, un contraste et une forte résistance à l'interférence de fond.
4 Outlook
Ces dernières années, la recherche surEuropium rareLes complexes ont attiré beaucoup d'attention, grâce à leurs excellentes propriétés optiques et magnétiques telles que une intensité de luminescence élevée, une pureté de haute couleur, une longue durée de vie de fluorescence, une grande absorption d'énergie et des lacunes d'émissions et des pics d'absorption étroits. Avec l'approfondissement de la recherche sur les matériaux de terres rares, leurs applications dans divers domaines tels que l'éclairage et l'affichage, la bioscience, l'agriculture, l'industrie militaire, l'industrie de l'information électronique, la transmission d'informations optiques, l'anti-contrefaçon de fluorescence, la détection de fluorescence, etc. deviennent de plus en plus répandues. Les propriétés optiques deeuropiumLes complexes sont excellents et leurs champs d'application se développent progressivement. Cependant, leur manque de stabilité thermique, de propriétés mécaniques et de transformation limitera leurs applications pratiques. Du point de vue de la recherche actuel, la recherche sur les applications des propriétés optiques deeuropiumLes complexes dans le domaine de la science médico-légale devraient principalement se concentrer sur l'amélioration des propriétés optiques deeuropiumcomplexes et résolution des problèmes de particules fluorescentes sujets à l'agrégation dans des environnements humides, en maintenant l'efficacité de stabilité et de luminescence deeuropiumComplexes dans des solutions aqueuses. De nos jours, les progrès de la société et des sciences et de la technologie ont présenté des exigences plus élevées pour la préparation de nouveaux matériaux. Tout en répondant aux besoins de demande, il devrait également respecter les caractéristiques de la conception diversifiée et du faible coût. Par conséquent, des recherches supplémentaires sureuropiumLes complexes sont d'une grande importance pour le développement des riches ressources de terres rares de la Chine et le développement des sciences et technologies criminelles.
Heure du poste: nov-01-2023