Los patrones papilares en los dedos humanos permanecen básicamente sin cambios en su estructura topológica desde el nacimiento, poseiendo diferentes características de persona a persona, y los patrones papilares en cada dedo de la misma persona también son diferentes. El patrón de papila en los dedos está arrestado y distribuido con muchos poros de sudor. El cuerpo humano secreta continuamente sustancias a base de agua como el sudor y las sustancias grasas como el aceite. Estas sustancias transferirán y depositarán en el objeto cuando entren en contacto, formando impresiones en el objeto. Se debe precisamente a las características únicas de las impresiones manuales, como su especificidad individual, estabilidad de por vida y naturaleza reflexiva de las marcas táctiles que las huellas digitales se han convertido en un símbolo reconocido de investigación criminal y reconocimiento de identidad personal desde el primer uso de huellas digitales para la identificación personal a fines del siglo XIX.
En la escena del crimen, a excepción de las huellas dactilares tridimensionales y de color plano, la tasa de ocurrencia de huellas digitales potenciales es la más alta. Las huellas digitales potenciales generalmente requieren procesamiento visual a través de reacciones físicas o químicas. Los métodos de desarrollo de huellas digitales potenciales comunes incluyen principalmente desarrollo óptico, desarrollo del polvo y desarrollo químico. Entre ellos, el desarrollo del polvo es favorecido por las unidades de base debido a su simple operación y bajo costo. Sin embargo, las limitaciones de la exhibición tradicional de huellas digitales basadas en polvo ya no satisfacen las necesidades de los técnicos criminales, como los colores y materiales complejos y diversos del objeto en la escena del crimen, y el pobre contraste entre la huella digital y el color de fondo; El tamaño, la forma, la viscosidad, la relación de composición y el rendimiento de las partículas de polvo afectan la sensibilidad de la apariencia de polvo; La selectividad de los polvos tradicionales es pobre, especialmente la adsorción mejorada de objetos húmedos en el polvo, lo que reduce en gran medida la selectividad de desarrollo de los polvos tradicionales. En los últimos años, el personal de la ciencia criminal y la tecnología ha estado investigando continuamente nuevos materiales y métodos de síntesis, entre los cualestierra raraLos materiales luminiscentes han atraído la atención del personal de la ciencia criminal y la tecnología debido a sus propiedades luminiscentes únicas, alto contraste, alta sensibilidad, alta selectividad y baja toxicidad en la aplicación de la pantalla de huellas digitales. Las orbitales 4F gradualmente llenas de elementos de tierras raras los dotan con niveles de energía muy ricos, y los orbitales electrónicos de capa 5s y 5p de elementos de tierras raras están completamente llenas. Los electrones de la capa 4F están protegidos, lo que le da a los electrones de la capa 4F un modo de movimiento único. Por lo tanto, los elementos de tierras raras exhiben una excelente fotostabilidad y estabilidad química sin foto -blanqueo, superando las limitaciones de los tintes orgánicos de uso común. Además,tierra raraLos elementos también tienen propiedades eléctricas y magnéticas superiores en comparación con otros elementos. Las propiedades ópticas únicas detierra raraLos iones, como la larga vida útil de la fluorescencia, muchas bandas estrechas de absorción y emisión, y grandes espacios de absorción de energía y emisión, han atraído una atención generalizada en la investigación relacionada de la exhibición de huellas digitales.
Entre numerosostierra raraelementos,Europioes el material luminiscente más utilizado. DeMarcay, el descubridor deEuropioEn 1900, primero describió líneas afiladas en el espectro de absorción de Eu3+en solución. En 1909, Urban describió la catodoluminiscencia deGD2O3: EU3+. En 1920, PRANDTL publicó por primera vez los espectros de absorción de Eu3+, confirmando las observaciones de De Mare. El espectro de absorción de EU3+se muestra en la Figura 1. EU3+generalmente se encuentra en el orbital C2 para facilitar la transición de electrones de niveles 5D0 a 7F2, liberando así la fluorescencia roja. EU3+puede lograr una transición de los electrones de estado fundamental al nivel de energía del estado excitado más bajo dentro del rango de longitud de onda de luz visible. Bajo la excitación de la luz ultravioleta, Eu3+exhibe una fuerte fotoluminiscencia roja. Este tipo de fotoluminiscencia no solo es aplicable a los iones Eu3+dopados en sustratos o anteojos de cristal, sino también a los complejos sintetizados conEuropioy ligandos orgánicos. Estos ligandos pueden servir como antenas para absorber la excitación de la luminiscencia y transferir energía de excitación a niveles de energía más altos de iones Eu3+. La aplicación más importante deEuropioes el polvo fluorescente rojoY2O3: EU3+(YOX) es un componente importante de las lámparas fluorescentes. La excitación de la luz roja de EU3+se puede lograr no solo por la luz ultravioleta, sino también por haz de electrones (catodoluminiscencia), partículas de radiación γ γ de rayos X, electroluminiscencia, luminiscencia friccional o mecánica y métodos de quimioluminiscencia. Debido a sus ricas propiedades luminiscentes, es una sonda biológica ampliamente utilizada en los campos de las ciencias biomédicas o biológicas. En los últimos años, también ha despertado el interés de investigación del personal de la ciencia criminal y la tecnología en el campo de la ciencia forense, proporcionando una buena opción para romper las limitaciones del método de polvo tradicional para mostrar huellas digitales y tiene significado significativo para mejorar el contraste, la sensibilidad y la selectividad de la pantalla de huellas dedo.
Figura 1 Espectrograma de absorción EU3+
1, Principio de luminiscencia deEuropio de tierras rarascomplejos
El estado fundamental y las configuraciones electrónicas de estado excitado deEuropioLos iones son de tipo 4FN. Debido al excelente efecto de blindaje de los orbitales S y D alrededor delEuropioiones en los orbitales 4F, las transiciones de FF deEuropioLos iones exhiben bandas lineales nítidas y vidas de fluorescencia relativamente largas. Sin embargo, debido a la baja eficiencia de fotoluminiscencia de los iones de europio en las regiones de luz ultravioleta y visible, los ligandos orgánicos se utilizan para formar complejos conEuropioiones para mejorar el coeficiente de absorción de las regiones de luz ultravioleta y visible. La fluorescencia emitida porEuropioLos complejos no solo tienen las ventajas únicas de la alta intensidad de fluorescencia y la alta pureza de fluorescencia, sino que también pueden mejorarse utilizando la alta eficiencia de absorción de los compuestos orgánicos en las regiones de luz ultravioleta y visible. La energía de excitación requerida paraEuropioLa fotoluminiscencia de iones es alta como la deficiencia de baja eficiencia de fluorescencia. Hay dos principios principales de luminiscencia deEuropio de tierras rarascomplejos: uno es la fotoluminiscencia, que requiere el ligando deEuropiocomplejos; Otro aspecto es que el efecto de la antena puede mejorar la sensibilidad deEuropioLuminiscencia iónica.
Después de ser excitado por la luz ultravioleta externa o visible, el ligando orgánico en eltierra raraTransiciones complejas del estado fundamental S0 al estado del singlete excitado S1. Los electrones del estado excitado son inestables y regresan al estado fundamental S0 a través de la radiación, liberando energía para el ligando para emitir fluorescencia, o saltar intermitentemente a su estado triple excitado T1 o T2 a través de medios no radiativos; Los estados triples excitados liberan energía a través de la radiación para producir fosforescencia del ligando, o transferir energía aMetal Europiumiones a través de transferencia de energía intramolecular no radiativa; Después de estar emocionado, los iones de europio pasan del estado fundamental al estado excitado, yEuropioLos iones en la transición del estado excitado al bajo nivel de energía, regresando en última instancia al estado fundamental, liberando energía y generando fluorescencia. Por lo tanto, introduciendo ligandos orgánicos apropiados para interactuar contierra raraiones y sensibilizar los iones metálicos centrales a través de la transferencia de energía no radiativa dentro de las moléculas, el efecto de fluorescencia de los iones de tierras raras puede aumentar considerablemente y se puede reducir el requisito de energía de excitación externa. Este fenómeno se conoce como el efecto de la antena de los ligandos. El diagrama de nivel de energía de la transferencia de energía en los complejos EU3+se muestra en la Figura 2.
En el proceso de transferencia de energía del estado excitado del triplete a EU3+, se requiere que el nivel de energía del estado excitado del triplete del ligando sea más alto o consistente con el nivel de energía del estado excitado EU3+. Pero cuando el nivel de energía del triplete del ligando es mucho mayor que la energía de estado excitada más baja de EU3+, la eficiencia de transferencia de energía también se reducirá considerablemente. Cuando la diferencia entre el estado triplete del ligando y el estado excitado más bajo de EU3+es pequeña, la intensidad de fluorescencia se debilitará debido a la influencia de la tasa de desactivación térmica del estado triple del ligando. Los complejos de β-diketona tienen las ventajas de un coeficiente de absorción UV fuerte, una fuerte capacidad de coordinación, transferencia de energía eficiente contierra raras, y puede existir en formas sólidas y líquidas, lo que los convierte en uno de los ligandos más utilizados entierra raracomplejos.
Figura 2 Diagrama de nivel de energía de transferencia de energía en el complejo EU3+
2. Método de sintesis deEuropio de tierras rarasComplejos
2.1 Método de síntesis de estado sólido de alta temperatura
El método de estado sólido de alta temperatura es un método de uso común para preparartierra raraMateriales luminiscentes, y también se usa ampliamente en la producción industrial. El método de síntesis de estado sólido de alta temperatura es la reacción de las interfaces de materia sólida en condiciones de alta temperatura (800-1500 ℃) para generar nuevos compuestos difundiendo o transportando átomos o iones sólidos. El método de fase sólida de alta temperatura se utiliza para prepararsetierra raracomplejos. En primer lugar, los reactivos se mezclan en una determinada proporción, y se agrega una cantidad apropiada de flujo a un mortero para una molienda exhaustiva para garantizar una mezcla uniforme. Posteriormente, los reactivos de tierra se colocan en un horno de alta temperatura para la calcinación. Durante el proceso de calcinación, la oxidación, la reducción o los gases inerte se pueden llenar de acuerdo con las necesidades del proceso experimental. Después de la calcinación de alta temperatura, se forma una matriz con una estructura cristalina específica, y se agrega los iones de tierras raras del activador para formar un centro luminiscente. El complejo calcinado debe someterse a enfriamiento, enjuague, secado, reiniciación, calcinación y detección a temperatura ambiente para obtener el producto. En general, se requieren múltiples procesos de molienda y calcinación. La molienda múltiple puede acelerar la velocidad de reacción y hacer que la reacción sea más completa. Esto se debe a que el proceso de molienda aumenta el área de contacto de los reactivos, mejorando en gran medida la velocidad de difusión y transporte de iones y moléculas en los reactivos, mejorando así la eficiencia de reacción. Sin embargo, diferentes tiempos de calcinación y temperaturas tendrán un impacto en la estructura de la matriz de cristal formado.
El método de estado sólido de alta temperatura tiene las ventajas de la operación de proceso simple, el bajo costo y el consumo de corto tiempo, lo que lo convierte en una tecnología de preparación madura. Sin embargo, los principales inconvenientes del método de estado sólido de alta temperatura son: en primer lugar, la temperatura de reacción requerida es demasiado alta, lo que requiere altos equipos e instrumentos, consume alta energía y es difícil controlar la morfología del cristal. La morfología del producto es desigual e incluso hace que el estado del cristal se dañe, lo que afecta el rendimiento de la luminiscencia. En segundo lugar, la molienda insuficiente dificulta que los reactivos se mezclen de manera uniforme, y las partículas de cristal son relativamente grandes. Debido a la molienda manual o mecánica, las impurezas se mezclan inevitablemente para afectar la luminiscencia, lo que resulta en baja pureza del producto. El tercer problema es la aplicación de recubrimiento desigual y la mala densidad durante el proceso de solicitud. Lai et al. Sintetizó una serie de polvos fluorescentes policromáticos monofásicos SR5 (PO4) 3CL dopados con Eu3+y Tb3+utilizando el método tradicional de estado sólido de alta temperatura. Bajo excitación casi ultravioleta, el polvo fluorescente puede sintonizar el color de luminiscencia del fósforo desde la región azul hasta la región verde de acuerdo con la concentración de dopaje, mejorando los defectos del índice de representación de bajo color y la alta temperatura de color relacionada en los diodos de luz blanca. El alto consumo de energía es el principal problema en la síntesis de polvos fluorescentes basados en borofosfato por un método de estado sólido de alta temperatura. Actualmente, cada vez más académicos se comprometen a desarrollar y buscar matrices adecuadas para resolver el problema de alto consumo de energía del método de estado sólido de alta temperatura. En 2015, Hasegawa et al. Completó la preparación de estado sólido a baja temperatura de la fase LI2NABP2O8 (LNBP) utilizando el grupo espacial P1 del sistema triclínico por primera vez. En 2020, Zhu et al. informó una ruta de síntesis de estado sólido de baja temperatura para una nueva LI2NABP2O8: fosfor EU3+(LNBP: EU), explorando un bajo consumo de energía y una ruta de síntesis de bajo costo para fósforos inorgánicos.
2.2 Método de precipitación de CO
El método de precipitación de CO también es un método de síntesis "química blanda" comúnmente utilizada para preparar materiales luminiscentes de tierras raras inorgánicas. El método de precipitación de CO implica agregar un precipitante al reactante, que reacciona con los cationes en cada reactante para formar un precipitado o hidrolizar al reactivo bajo ciertas condiciones para formar óxidos, hidróxidos, sales insolubles, etc. El producto objetivo se obtiene a través de la filtración, el lavado, el secado y otros procesos. Las ventajas del método de precipitación de CO son la operación simple, el consumo de tiempo corto, el bajo consumo de energía y la alta pureza del producto. Su ventaja más destacada es que su pequeño tamaño de partícula puede generar directamente nanocristales. Los inconvenientes del método de precipitación de CO son: en primer lugar, el fenómeno de agregación del producto obtenido es grave, lo que afecta el rendimiento luminiscente del material fluorescente; En segundo lugar, la forma del producto no es clara y difícil de controlar; En tercer lugar, existen ciertos requisitos para la selección de materias primas, y las condiciones de precipitación entre cada reactante deben ser lo más similar o idénticas como sea posible, lo que no es adecuado para la aplicación de múltiples componentes del sistema. K. Petcharoen et al. Nanopartículas de magnetita esférica sintetizada utilizando hidróxido de amonio como método de precipitación precipitante y química de CO. El ácido acético y el ácido oleico se introdujeron como agentes de recubrimiento durante la etapa de cristalización inicial, y el tamaño de las nanopartículas de magnetita se controló dentro del rango de 1-40 nm cambiando la temperatura. Las nanopartículas de magnetita del pozo disperso en solución acuosa se obtuvieron a través de la modificación de la superficie, mejorando el fenómeno de aglomeración de las partículas en el método de precipitación de CO. Kee et al. Comparó los efectos del método hidrotérmico y el método de precipitación de CO en la forma, la estructura y el tamaño de partícula de la UE-CSH. Señalaron que el método hidrotérmico genera nanopartículas, mientras que el método de precipitación de CO genera partículas prismáticas submicrónicas. En comparación con el método de precipitación de CO, el método hidrotérmico exhibe una mayor cristalinidad y una mejor intensidad de fotoluminiscencia en la preparación del polvo EU-CSH. JK Han et al. desarrolló un nuevo método de precipitación de CO utilizando un solvente no acuoso N, N-dimetilformamida (DMF) para preparar (BA1-XSRX) 2SIO4: Fósforos EU2 con distribución de tamaño estrecho y alta eficiencia cuántica cerca de partículas de tamaño esférico de nano o submicrona. DMF puede reducir las reacciones de polimerización y ralentizar la velocidad de reacción durante el proceso de precipitación, ayudando a prevenir la agregación de partículas.
2.3 Método de síntesis térmica hidrotérmica/solvente
El método hidrotérmico comenzó a mediados del siglo XIX cuando los geólogos simulaban la mineralización natural. A principios del siglo XX, la teoría maduró gradualmente y actualmente es uno de los métodos de química de solución más prometedores. Hydrothermal method is a process in which water vapor or aqueous solution is used as the medium (to transport ions and molecular groups and transfer pressure) to reach a subcritical or supercritical state in a high-temperature and high-pressure closed environment (the former has a temperature of 100-240 ℃, while the latter has a temperature of up to 1000 ℃), accelerate the hydrolysis reaction rate of raw materials, and under strong convection, ions and Los grupos moleculares se difunden a baja temperatura para la recristalización. La temperatura, el valor de pH, el tiempo de reacción, la concentración y el tipo de precursor durante el proceso de hidrólisis afectan la velocidad de reacción, la apariencia del cristal, la forma, la estructura y la velocidad de crecimiento a los grados variables. Un aumento en la temperatura no solo acelera la disolución de las materias primas, sino que también aumenta la colisión efectiva de las moléculas para promover la formación de cristales. Las diferentes tasas de crecimiento de cada plano de cristal en cristales de pH son los principales factores que afectan la fase de cristal, el tamaño y la morfología. La duración del tiempo de reacción también afecta el crecimiento de los cristales, y cuanto más tiempo sea el tiempo, más favorable es para el crecimiento de los cristales.
Las ventajas del método hidrotérmico se manifiestan principalmente en: en primer lugar, alta pureza cristalina, sin contaminación por impureza, distribución estrecha de tamaño de partícula, alto rendimiento y morfología diversa de productos; El segundo es que el proceso de operación es simple, el costo es bajo y el consumo de energía es bajo. La mayoría de las reacciones se llevan a cabo en entornos de temperatura media a baja, y las condiciones de reacción son fáciles de controlar. El rango de aplicación es amplio y puede cumplir con los requisitos de preparación de varias formas de materiales; En tercer lugar, la presión de la contaminación ambiental es baja y es relativamente amigable para la salud de los operadores. Sus principales inconvenientes son que el precursor de la reacción se ve fácilmente afectado por el pH ambiental, la temperatura y el tiempo, y el producto tiene un bajo contenido de oxígeno.
El método solvotérmico utiliza solventes orgánicos como medio de reacción, ampliando aún más la aplicabilidad de los métodos hidrotérmicos. Debido a las diferencias significativas en las propiedades físicas y químicas entre los solventes orgánicos y el agua, el mecanismo de reacción es más complejo, y la apariencia, la estructura y el tamaño del producto son más diversos. Nallappan et al. Cristales Moox sintetizados con diferentes morfologías de una lámina a Nanorod controlando el tiempo de reacción del método hidrotérmico utilizando sulfato de dialquil sodium como agente de dirección de cristal. Dianwen Hu et al. Materiales compuestos sintetizados basados en polyoxymolybdenum Cobalt (COPMA) y UIO-67 o que contienen grupos bipiridilo (UIO-BPY) utilizando el método solvotérmico mediante la optimización de las condiciones de síntesis.
2.4 Método de gel SOL
El método Sol Gel es un método químico tradicional para preparar materiales funcionales inorgánicos, que se usa ampliamente en la preparación de nanomateriales metálicos. En 1846, los olas utilizaron por primera vez este método para preparar SIO2, pero su uso aún no era maduro. El método de preparación es principalmente para agregar activador de iones de tierras raras en la solución de reacción inicial para que el disolvente se volatilice para hacer gel, y el gel preparado obtiene el producto objetivo después del tratamiento con temperatura. El fósforo producido por el método Sol Gel tiene una buena morfología y características estructurales, y el producto tiene un pequeño tamaño de partícula uniforme, pero su luminosidad debe mejorarse. El proceso de preparación del método SOL-gel es simple y fácil de operar, la temperatura de reacción es baja y el rendimiento de seguridad es alto, pero el tiempo es largo y la cantidad de cada tratamiento es limitada. Gaponenko et al. Preparó la estructura de múltiples capas BATIO3/SIO2 de la centrifugación y el tratamiento térmico con buena transmisividad e índice de refracción, y señaló que el índice refractivo de la película BATIO3 aumentará con el aumento de la concentración de SOL. En 2007, el grupo de investigación de Liu L capturó con éxito el complejo de iones/sensibilizador de metal Eu3+altamente fluorescente y estable ligero en nanocompuestos basados en sílice y gel seco dopado utilizando el método SOL Gel. En varias combinaciones de diferentes derivados de sensibilizadores de tierras raras y plantillas nanoporosas de sílice, el uso del sensibilizador 1,10-fenantrolina (OP) en la plantilla de tetraetoxisilano (TEOS) proporciona el mejor gel seco dopado con fluorescencia para probar las propiedades espectrales de EU3+.
2.5 Método de síntesis de microondas
El método de síntesis de microondas es un nuevo método de síntesis química verde y libre de contaminación en comparación con el método de estado sólido de alta temperatura, que se usa ampliamente en la síntesis de materiales, especialmente en el campo de la síntesis de nanomateriales, que muestra un buen momento de desarrollo. El microondas es una onda electromagnética con una longitud de onda entre 1NN y 1M. El método de microondas es el proceso en el que las partículas microscópicas dentro del material de partida sufren polarización bajo la influencia de la intensidad del campo electromagnético externo. A medida que cambia la dirección del campo eléctrico de microondas, el movimiento y la dirección de la disposición de los dipolos cambian continuamente. La respuesta de histéresis de los dipolos, así como la conversión de su propia energía térmica sin la necesidad de colisión, fricción y pérdida dieléctrica entre átomos y moléculas, logra el efecto de calentamiento. Debido al hecho de que el calentamiento por microondas puede calentar uniformemente todo el sistema de reacción y realizar energía rápidamente, promoviendo así el progreso de las reacciones orgánicas, en comparación con los métodos de preparación tradicionales, el método de síntesis de microondas tiene las ventajas de la velocidad de reacción rápida, la seguridad verde, el tamaño de partículas de material pequeño y uniforme y la pureza de fase alta. Sin embargo, la mayoría de los informes actualmente usan absorbentes de microondas como el polvo de carbono, Fe3o4 y MnO2 para proporcionar calor indirectamente para la reacción. Las sustancias que son fácilmente absorbidas por microondas y pueden activar los reactivos mismos necesitan una mayor exploración. Liu et al. Combinó el método de precipitación de CO con el método de microondas para sintetizar la espinela pura limn2O4 con morfología porosa y buenas propiedades.
2.6 Método de combustión
El método de combustión se basa en métodos de calentamiento tradicionales, que utilizan la combustión de materia orgánica para generar el producto objetivo después de que la solución se evapora a la sequedad. El gas generado por la combustión de la materia orgánica puede ralentizar efectivamente la aparición de aglomeración. En comparación con el método de calentamiento de estado sólido, reduce el consumo de energía y es adecuado para productos con requisitos de temperatura de baja reacción. Sin embargo, el proceso de reacción requiere la adición de compuestos orgánicos, lo que aumenta el costo. Este método tiene una pequeña capacidad de procesamiento y no es adecuada para la producción industrial. El producto producido por el método de combustión tiene un tamaño de partícula pequeño y uniforme, pero debido al proceso de reacción corto, puede haber cristales incompletos, lo que afecta el rendimiento de la luminiscencia de los cristales. Anning et al. usó LA2O3, B2O3 y Mg como materiales de partida y síntesis de combustión asistida por sal usada para producir polvo Lab6 en lotes en un corto período de tiempo.
3. Aplicación deEuropio de tierras rarascomplejos en el desarrollo de huellas digitales
El método de visualización de polvo es uno de los métodos de visualización de huellas digitales más clásicos y tradicionales. En la actualidad, los polvos que muestran huellas digitales se pueden dividir en tres categorías: polvos tradicionales, como polvos magnéticos compuestos de polvo de hierro fino y polvo de carbono; Powders de metal, como el polvo de oro,polvo de platay otros polvos de metal con una estructura de red; Polvo fluorescente. Sin embargo, los polvos tradicionales a menudo tienen grandes dificultades para mostrar huellas digitales o huellas dactilares viejas en objetos de fondo complejos, y tienen un cierto efecto tóxico en la salud de los usuarios. En los últimos años, el personal de la ciencia criminal y la tecnología ha favorecido cada vez más la aplicación de materiales nano fluorescentes para la exhibición de huellas digitales. Debido a las propiedades luminiscentes únicas de EU3+y la aplicación generalizada detierra rarasustancias,Europio de tierras rarasLos complejos no solo se han convertido en un punto de acceso de investigación en el campo de la ciencia forense, sino que también proporcionan ideas de investigación más amplias para la exhibición de huellas digitales. Sin embargo, Eu3+en líquidos o sólidos tiene un bajo rendimiento de absorción de luz y debe combinarse con ligandos para sensibilizar y emitir luz, lo que permite a Eu3+exhibir propiedades de fluorescencia más fuertes y persistentes. Actualmente, los ligandos de uso común incluyen principalmente β-diketonas, ácidos carboxílicos y sales carboxiladas, polímeros orgánicos, macrociclos supramoleculares, etc. con la investigación profunda y la aplicación deEuropio de tierras rarascomplejos, se ha encontrado que en ambientes húmedos, la vibración de las moléculas de coordinación H2O enEuropioLos complejos pueden causar apagado de luminiscencia. Por lo tanto, para lograr una mejor selectividad y un fuerte contraste en la exhibición de huellas digitales, se deben hacer esfuerzos para estudiar cómo mejorar la estabilidad térmica y mecánica deEuropiocomplejos.
En 2007, el grupo de investigación de Liu L fue el pionero de la introducciónEuropioComplejos en el campo de la exhibición de huellas digitales por primera vez en casa y en el extranjero. Los complejos de iones/sensibilizador EU3+altamente fluorescentes y estables luminosos capturados por el método SOL Gel se pueden usar para la detección potencial de huellas digitales en varios materiales relacionados con el forense, que incluyen aluminio de oro, vidrio, plástico, papel de color y hojas verdes. La investigación exploratoria introdujo el proceso de preparación, los espectros UV/VIS, las características de fluorescencia y los resultados de etiquetado de huellas digitales de estos nuevos nanocompuestos EU3+/OP/TEOS.
En 2014, Seung Jin Ryu et al. Primero formó un complejo Eu3+([EUCL2 (PHEN) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) por hexahidratocloruro de europio(EUCL3 · 6H2O) y 1-10 fenantrolina (fen). A través de la reacción de intercambio iónico entre los iones de sodio entre capas yEuropioSe obtuvieron iones complejos, compuestos nano híbridos intercalados (UE (fen) 2) 3+- piedra de jabón de litio sintetizada y EU (fen) 2) 3+- Montmorillonita natural). Bajo excitación de una lámpara UV a una longitud de onda de 312 nm, los dos complejos no solo mantienen fenómenos de fotoluminiscencia característica, sino que también tienen una mayor estabilidad térmica, química y mecánica en comparación con los complejos eu3+puros. intensidad de luminiscencia que [EU (Phen) 2] 3+- Montmorillonita, y la huella digital muestra líneas más claras y un contraste más fuerte con el fondo. En 2016, V Sharma et al. Sintised Stroncium Aluminate (SRAL2O4: EU2+, DY3+) polvo nano fluorescente usando el método de combustión. El polvo es adecuado para la exhibición de huellas dactilares frescas y viejas en objetos permeables y no permeables, como papel de color ordinario, papel de embalaje, papel de aluminio y discos ópticos. No solo exhibe alta sensibilidad y selectividad, sino que también tiene características de resplandor fuertes y duraderas. En 2018, Wang et al. nanopartículas de CAS preparadas (ESM-CAS-NP) dopadas conEuropio, samario, y manganeso con un diámetro promedio de 30 nm. Las nanopartículas se encapsularon con ligandos anfifílicos, lo que les permitió dispersarse uniformemente en el agua sin perder su eficiencia de fluorescencia; Modificación de CO de la superficie ESM-CAS-NP con 1-dodeciltiol y ácido 11-mercaptaunteecanoic (arg-dt)/ mua@ESM-CAS-CAS resolvió con éxito el problema del enfriamiento de fluorescencia en la agregación de agua y partículas causada por la hidrólisis de partículas en el polvo nano fluorescente. Este polvo fluorescente no solo exhibe potenciales huellas digitales en objetos como aluminio de aluminio, plástico, vidrio y azulejos de cerámica con alta sensibilidad, sino que también tiene una amplia gama de fuentes de luz de excitación y no requiere un costoso equipo de extracción de imágenes para mostrar huellas dactilares en el mismo año, el grupo de investigación de Wang sintetizó una serie de Terniary Ternaria de Ternaria.EuropioComplejos [EU (M-MA) 3 (O-Phen)] utilizando ácido orto, meta y p-metilbenzoico como el primer ligando y orto fenantrolina como el segundo ligando usando el método de precipitación. Bajo 245 nm, la irradiación de la luz ultravioleta, las posibles huellas digitales en objetos como plásticos y marcas registradas podrían mostrarse claramente. En 2019, Sung Jun Park et al. Sincronizó los fósforos YBO3: Ln3+(Ln = Eu, TB) a través del método solvotérmico, mejorando efectivamente la detección potencial de huellas digitales y reduciendo la interferencia del patrón de fondo. En 2020, Prabakaran et al. desarrolló un NA fluorescente [EU (5,50 DMBP) (fen) 3] · compuesto CL3/D-dextrosa, utilizando EUCL3 · 6H20 como precursor. NA [EU (5,5 '- DMBP) (Phen) 3] Cl3 se sintetizó usando Phen y 5,5'- DMBP a través de un método de solvente en caliente, y luego se usaron NA [EU (5,5 '- DMBP) (Phen) 3] CL3 y D-Dextrosa como el precursor a la formación de Na [EU (5,50 DMBP) (Phen) 3] método. COMPLEJO 3/D-DEXTROSA. A través de experimentos, el compuesto puede mostrar claramente huellas digitales en objetos como tapas de botellas de plástico, anteojos y moneda sudafricana bajo la excitación de la luz solar de 365 nm o la luz ultravioleta, con mayor contraste y un rendimiento de fluorescencia más estable. En 2021, Dan Zhang et al. Diseñó y sintetizó con éxito un nuevo complejo hexanuclear EU3+EU6 (PPA) 18ctp-TPY con seis sitios de unión, que tiene una excelente estabilidad térmica de fluorescencia (<50 ℃) y puede usarse para la exhibición de huellas dactilares. Sin embargo, se necesitan más experimentos para determinar sus especies invitadas adecuadas. En 2022, L Brini et al. Syntised Eu con éxito: polvo fluorescente Y2SN2O7 a través del método de precipitación de CO y un tratamiento de molienda adicional, que puede revelar posibles huellas digitales en objetos de madera e impermeable. Excitación ultravioleta y fluorescencia verde brillante bajo excitación de infrarrojo cercano de 980 nm, logrando una pantalla de doble modo de huellas dactilares potenciales en el invitado. La posible exhibición de huellas digitales en objetos como azulejos de cerámica, láminas de plástico, aleaciones de aluminio, RMB y papel de membrete coloreado exhibe alta sensibilidad, selectividad, contraste y resistencia fuerte a la interferencia de fondo.
4 Outlook
En los últimos años, la investigación sobreEuropio de tierras rarasLos complejos han atraído mucha atención, gracias a sus excelentes propiedades ópticas y magnéticas, como alta intensidad de luminiscencia, alta pureza de color, larga vida útil de fluorescencia, grandes espacios de absorción de energía y emisión, y picos de absorción estrechos. Con la profundización de la investigación sobre materiales de tierras raras, sus aplicaciones en varios campos, como iluminación y exhibición, biosciencia, agricultura, industria militar, de información electrónica, transmisión de información óptica, fluorescencia contra la cuenta de la ficción, la detección de fluorescencia, etc. Las propiedades ópticas deEuropioLos complejos son excelentes y sus campos de aplicación se están expandiendo gradualmente. Sin embargo, su falta de estabilidad térmica, propiedades mecánicas y procesabilidad limitará sus aplicaciones prácticas. Desde la perspectiva de investigación actual, la investigación de la aplicación de las propiedades ópticas deEuropioLos complejos en el campo de la ciencia forense deben centrarse principalmente en mejorar las propiedades ópticas deEuropiocomplejos y resolver los problemas de las partículas fluorescentes son propensas a la agregación en ambientes húmedos, manteniendo la estabilidad y la eficiencia de la luminiscencia deEuropioComplejos en soluciones acuosas. Hoy en día, el progreso de la sociedad y la ciencia y la tecnología ha presentado mayores requisitos para la preparación de nuevos materiales. Si bien satisface las necesidades de aplicación, también debe cumplir con las características del diseño diversificado y el bajo costo. Por lo tanto, más investigación sobreEuropioComplexes es de gran importancia para el desarrollo de los ricos recursos de tierras raras de China y el desarrollo de la ciencia y la tecnología criminal.
Tiempo de publicación: Nov-01-2023