Papilāru raksti uz cilvēka pirkstiem būtībā paliek nemainīgi topoloģiskajā struktūrā no dzimšanas brīža, katram cilvēkam piemīt atšķirīgas īpašības, un arī papilāru raksti uz vienas un tās pašas personas katra pirksta ir atšķirīgi. Papilla raksts uz pirkstiem ir izciļņots un sadalīts ar daudzām sviedru porām. Cilvēka ķermenis nepārtraukti izdala uz ūdens bāzes izgatavotas vielas, piemēram, sviedri, un taukainas vielas, piemēram, eļļu. Šīs vielas, nonākot saskarē, tiks pārnestas un nogulsnētas uz objekta, veidojot nospiedumus uz objektu. Tieši roku nospiedumu unikālo īpašību, piemēram, to individuālās specifikas, mūža stabilitātes un pieskārienu atstarojošā rakstura, dēļ pirkstu nospiedumi ir kļuvuši par atzītu kriminālizmeklēšanas un personas identitātes atpazīšanas simbolu kopš pirmās pirkstu nospiedumu izmantošanas personas identifikācijai. 19. gadsimta beigās.
Nozieguma vietā, izņemot trīsdimensiju un plakanus krāsainus pirkstu nospiedumus, potenciālo pirkstu nospiedumu rašanās biežums ir visaugstākais. Potenciāliem pirkstu nospiedumiem parasti nepieciešama vizuāla apstrāde, izmantojot fiziskas vai ķīmiskas reakcijas. Kopējās iespējamās pirkstu nospiedumu izstrādes metodes galvenokārt ietver optisko izstrādi, pulvera izstrādi un ķīmisko izstrādi. Tostarp pulvera izstrādi iecienījuši vietējās vienības, pateicoties tā vienkāršajai darbībai un zemajām izmaksām. Tomēr tradicionālā pulverveida pirkstu nospiedumu displeja ierobežojumi vairs neatbilst krimināltehniķu vajadzībām, piemēram, objekta sarežģītās un daudzveidīgās krāsas un materiāli nozieguma vietā, kā arī sliktais kontrasts starp pirkstu nospiedumu un fona krāsu; Pulvera daļiņu izmērs, forma, viskozitāte, sastāva attiecība un veiktspēja ietekmē pulvera izskata jutīgumu; Tradicionālo pulveru selektivitāte ir slikta, īpaši uzlabotā mitru priekšmetu adsorbcija uz pulvera, kas ievērojami samazina tradicionālo pulveru izstrādes selektivitāti. Pēdējos gados kriminālzinātnes un tehnoloģiju darbinieki nepārtraukti pēta jaunus materiālus un sintēzes metodes, tostarpretzemju zemeluminiscējošie materiāli ir piesaistījuši kriminālzinātņu un tehnoloģiju personāla uzmanību, pateicoties to unikālajām luminiscējošām īpašībām, augstajam kontrastam, augstajai jutībai, augstajai selektivitātei un zemai toksicitātei pirkstu nospiedumu displeja lietošanā. Pakāpeniski piepildītās retzemju elementu 4f orbitāles piešķir tām ļoti bagātīgu enerģijas līmeni, un retzemju elementu 5s un 5P slāņa elektronu orbitāles ir pilnībā piepildītas. 4f slāņa elektroni ir ekranēti, nodrošinot 4f slāņa elektroniem unikālu kustības veidu. Tāpēc retzemju elementiem ir lieliska fotostabilitāte un ķīmiskā stabilitāte bez fotobalināšanas, pārvarot parasti izmantoto organisko krāsvielu ierobežojumus. Turklātretzemju zemeelementiem ir arī labākas elektriskās un magnētiskās īpašības salīdzinājumā ar citiem elementiem. Unikālās optiskās īpašībasretzemju zemejoni, piemēram, ilgs fluorescences kalpošanas laiks, daudzas šauras absorbcijas un emisijas joslas un lielas enerģijas absorbcijas un emisijas spraugas, ir piesaistījušas plašu uzmanību saistītajos pirkstu nospiedumu displeja pētījumos.
Starp daudzajiemretzemju zemeelementi,eiropijsir visbiežāk izmantotais luminiscējošais materiāls. Demarkajs, atklājējseiropijs1900. gadā pirmo reizi aprakstīja asas līnijas Eu3+in šķīduma absorbcijas spektrā. 1909. gadā Urbans aprakstīja katodoluminiscenciGd2O3: Eu3+. 1920. gadā Prandtls pirmo reizi publicēja Eu3+ absorbcijas spektrus, apstiprinot De Mare novērojumus. Eu3+ absorbcijas spektrs ir parādīts 1. attēlā. Eu3+ parasti atrodas uz C2 orbitāles, lai atvieglotu elektronu pāreju no 5D0 uz 7F2 līmeņiem, tādējādi atbrīvojot sarkano fluorescenci. Eu3+ var panākt pāreju no pamatstāvokļa elektroniem uz zemāko ierosinātā stāvokļa enerģijas līmeni redzamās gaismas viļņu garuma diapazonā. Ultravioletās gaismas ierosmē Eu3+ uzrāda spēcīgu sarkanu fotoluminiscenci. Šis fotoluminiscences veids ir piemērojams ne tikai Eu3+ joniem, kas leģēti kristāla substrātos vai stiklos, bet arī kompleksiem, kas sintezēti areiropijsun organiskie ligandi. Šie ligandi var kalpot kā antenas, lai absorbētu ierosmes luminiscenci un pārnestu ierosmes enerģiju uz augstākiem Eu3+ jonu enerģijas līmeņiem. Vissvarīgākais pielietojumseiropijsir sarkans fluorescējošais pulverisY2O3: Eu3+(YOX) ir svarīga luminiscences spuldžu sastāvdaļa. Eu3+ sarkanās gaismas ierosmi var panākt ne tikai ar ultravioleto gaismu, bet arī ar elektronu staru (katodu luminiscences), rentgenstaru γ starojumu α vai β daļiņu, elektroluminiscences, berzes vai mehāniskās luminiscences un hemiluminiscences metodēm. Pateicoties bagātīgajām luminiscences īpašībām, tā ir plaši izmantota bioloģiskā zonde biomedicīnas vai bioloģijas zinātņu jomās. Pēdējos gados tas ir izraisījis arī kriminālistikas un tehnoloģiju darbinieku pētniecisko interesi tiesu medicīnas jomā, nodrošinot labu izvēli, lai pārvarētu tradicionālās pulvera metodes ierobežojumus pirkstu nospiedumu parādīšanai, un tam ir būtiska nozīme kontrasta uzlabošanā, pirkstu nospiedumu displeja jutība un selektivitāte.
1. attēls Eu3+absorbcijas spektrogramma
1, Luminiscences principsretzemju eiropijskompleksi
Pamatstāvokļa un ierosinātā stāvokļa elektroniskās konfigurācijaseiropijsjoni ir gan 4fn tipa. Pateicoties lieliskajam s un d orbitāļu aizsargefektam apeiropijsjoni uz 4f orbitālēm, ff pārejaseiropijsjoniem ir asas lineāras joslas un salīdzinoši ilgs fluorescences kalpošanas laiks. Tomēr, ņemot vērā eiropija jonu zemo fotoluminiscences efektivitāti ultravioletās un redzamās gaismas apgabalos, organiskie ligandi tiek izmantoti kompleksu veidošanai areiropijsjonus, lai uzlabotu ultravioletās un redzamās gaismas reģionu absorbcijas koeficientu. Fluorescence, ko izstaroeiropijskompleksiem ir ne tikai unikālas priekšrocības kā augsta fluorescences intensitāte un augsta fluorescences tīrība, bet arī tos var uzlabot, izmantojot organisko savienojumu augsto absorbcijas efektivitāti ultravioletās un redzamās gaismas apgabalos. Nepieciešamā ierosmes enerģijaeiropijsjonu fotoluminiscence ir augsta Zemas fluorescences efektivitātes trūkums. Ir divi galvenie luminiscences principiretzemju eiropijskompleksi: viens ir fotoluminiscence, kam nepieciešams ligands noeiropijskompleksi; Vēl viens aspekts ir tas, ka antenas efekts var uzlabot jutībueiropijsjonu luminiscence.
Pēc ārējās ultravioletās vai redzamās gaismas iedarbības organiskais ligandsretzemju zemesarežģītas pārejas no pamatstāvokļa S0 uz ierosināto singleta stāvokli S1. Ierosinātā stāvokļa elektroni ir nestabili un atgriežas pamatstāvoklī S0 ar starojuma palīdzību, atbrīvojot ligandam enerģiju, lai izstarotu fluorescenci, vai periodiski pāriet uz trīskāršā ierosmes stāvokli T1 vai T2, izmantojot neradiācijas līdzekļus; Trīskārši ierosināti stāvokļi atbrīvo enerģiju caur starojumu, lai radītu ligandu fosforescenci vai pārnestu enerģiju uzmetāls eiropijsjoni, izmantojot neizstarojošu intramolekulāro enerģijas pārnesi; Pēc ierosināšanas eiropija joni pāriet no pamatstāvokļa uz ierosināto stāvokli uneiropijsjoni ierosinātajā stāvoklī pāriet uz zemu enerģijas līmeni, galu galā atgriežoties pamata stāvoklī, atbrīvojot enerģiju un radot fluorescenci. Tāpēc, ieviešot atbilstošus organiskos ligandus, ar kuriem mijiedarbotiesretzemju zemejoniem un sensibilizē centrālos metālu jonus, izmantojot nestarojošu enerģijas pārnesi molekulās, var ievērojami palielināt retzemju jonu fluorescences efektu un samazināt vajadzību pēc ārējās ierosmes enerģijas. Šī parādība ir pazīstama kā ligandu antenas efekts. Enerģijas pārneses enerģijas līmeņa diagramma Eu3+ kompleksos parādīta 2. attēlā.
Enerģijas pārneses procesā no tripleta ierosinātā stāvokļa uz Eu3+, ligandu tripleta ierosinātā stāvokļa enerģijas līmenim ir jābūt augstākam par Eu3+ ierosinātā stāvokļa enerģijas līmeni vai jāsaskan ar to. Bet, ja ligandas tripleta enerģijas līmenis ir daudz lielāks par Eu3+ zemāko ierosinātā stāvokļa enerģiju, arī enerģijas pārneses efektivitāte tiks ievērojami samazināta. Ja starpība starp ligandu tripleta stāvokli un Eu3+ zemāko ierosināto stāvokli ir maza, liganda tripleta stāvokļa termiskās dezaktivācijas ātruma ietekmē fluorescences intensitāte vājinās. β-diketona kompleksiem ir spēcīgas UV absorbcijas koeficienta priekšrocības, spēcīga koordinācijas spēja, efektīva enerģijas pārnešana arretzemju zemes, un var pastāvēt gan cietā, gan šķidrā veidā, padarot tos par vienu no visplašāk izmantotajiem ligandiemretzemju zemekompleksi.
2. attēls Enerģijas pārneses enerģijas līmeņa diagramma Eu3+kompleksā
2. Sintēzes metodeRetzemju EiropijsKompleksi
2.1 Augstas temperatūras cietvielu sintēzes metode
Augstas temperatūras cietvielu metode ir plaši izmantota sagatavošanas metoderetzemju zemeluminiscējošie materiāli, un to plaši izmanto arī rūpnieciskajā ražošanā. Augstas temperatūras cietvielu sintēzes metode ir cieto vielu saskarņu reakcija augstas temperatūras apstākļos (800-1500 ℃), lai radītu jaunus savienojumus, izkliedējot vai transportējot cietos atomus vai jonus. Sagatavošanai izmanto augstas temperatūras cietfāzes metodiretzemju zemekompleksi. Pirmkārt, reaģenti tiek sajaukti noteiktā proporcijā un javai tiek pievienots atbilstošs plūsmas daudzums rūpīgai samalšanai, lai nodrošinātu vienmērīgu sajaukšanos. Pēc tam zemes reaģentus ievieto augstas temperatūras krāsnī kalcinēšanai. Kalcinēšanas procesā atbilstoši eksperimentālā procesa vajadzībām var iepildīt oksidēšanas, reducēšanas vai inertās gāzes. Pēc augstas temperatūras kalcinēšanas veidojas matrica ar specifisku kristāla struktūru, un tai pievieno aktivatoru retzemju jonus, veidojot luminiscējošu centru. Lai iegūtu produktu, kalcinētais komplekss ir jāatdzesē, jāskalo, jāžāvē, atkārtoti jāsasmalcina, jākalcinē un jāizsijā istabas temperatūrā. Parasti ir nepieciešami vairāki slīpēšanas un kalcinēšanas procesi. Vairākkārtēja slīpēšana var paātrināt reakcijas ātrumu un padarīt reakciju pilnīgāku. Tas ir tāpēc, ka slīpēšanas process palielina reaģentu kontakta laukumu, ievērojami uzlabojot jonu un molekulu difūziju un transportēšanas ātrumu reaģentos, tādējādi uzlabojot reakcijas efektivitāti. Tomēr dažādi kalcinēšanas laiki un temperatūras ietekmēs izveidotās kristāla matricas struktūru.
Augstas temperatūras cietvielu metodei ir vienkārša procesa darbība, zemas izmaksas un īss laika patēriņš, padarot to par nobriedušu sagatavošanas tehnoloģiju. Tomēr galvenie augstas temperatūras cietvielu metodes trūkumi ir šādi: pirmkārt, nepieciešamā reakcijas temperatūra ir pārāk augsta, kas prasa augstu aprīkojumu un instrumentus, patērē daudz enerģijas un ir grūti kontrolēt kristāla morfoloģiju. Produkta morfoloģija ir nevienmērīga un pat izraisa kristāla stāvokļa bojājumus, ietekmējot luminiscences veiktspēju. Otrkārt, nepietiekama slīpēšana apgrūtina reaģentu vienmērīgu sajaukšanos, un kristāla daļiņas ir salīdzinoši lielas. Manuālās vai mehāniskās slīpēšanas dēļ piemaisījumi neizbēgami tiek sajaukti, lai ietekmētu luminiscenci, kā rezultātā produkta tīrība ir zema. Trešā problēma ir nevienmērīga pārklājuma uzklāšana un slikts blīvums uzklāšanas procesā. Lai et al. sintezēja virkni Sr5 (PO4) 3Cl vienfāzes polihromatisku fluorescējošu pulveru, kas leģēti ar Eu3+ un Tb3+, izmantojot tradicionālo augstas temperatūras cietvielu metodi. Gandrīz ultravioletā starojuma ierosmē fluorescējošais pulveris var noregulēt fosfora luminiscences krāsu no zilā apgabala uz zaļo apgabalu atbilstoši dopinga koncentrācijai, uzlabojot zema krāsu atveidošanas indeksa un augstas saistītās krāsas temperatūras defektus baltās gaismas diodēs. . Augsts enerģijas patēriņš ir galvenā problēma fluorescējošo pulveru sintēzē uz borofosfāta bāzes ar augstas temperatūras cietvielu metodi. Pašlaik arvien vairāk zinātnieku ir apņēmušies izstrādāt un meklēt piemērotas matricas, lai atrisinātu augstas temperatūras cietvielu metodes augstā enerģijas patēriņa problēmu. 2015. gadā Hasegawa u.c. pabeidza Li NaBP2O8 (LNBP) fāzes zemas temperatūras cietvielu sagatavošanu, pirmo reizi izmantojot triklīnikas sistēmas P1 telpas grupu. 2020. gadā Zhu et al. ziņoja par zemas temperatūras cietvielu sintēzes ceļu jaunam Li2NaBP2O8: Eu3+ (LNBP: Eu) fosforam, pētot zemu enerģijas patēriņu un zemu izmaksu sintēzes ceļu neorganiskajiem fosforiem.
2.2. Co izgulsnēšanas metode
Kopizgulsnēšanas metode ir arī plaši izmantota “mīkstās ķīmiskās” sintēzes metode neorganisku retzemju luminiscējošu materiālu sagatavošanai. Kopizgulsnēšanas metode ietver nogulsnes pievienošanu reaģentam, kas reaģē ar katjoniem katrā reaģentā, veidojot nogulsnes, vai noteiktos apstākļos hidrolizē reaģentu, veidojot oksīdus, hidroksīdus, nešķīstošus sāļus utt. Mērķa produktu iegūst, filtrējot. mazgāšana, žāvēšana un citi procesi. Kopnogulsnēšanas metodes priekšrocības ir vienkārša darbība, īss laika patēriņš, zems enerģijas patēriņš un augsta produkta tīrība. Tās visredzamākā priekšrocība ir tā, ka tā mazais daļiņu izmērs var tieši radīt nanokristālus. Kopnogulsnēšanas metodes trūkumi ir šādi: pirmkārt, iegūtā produktu agregācijas parādība ir smaga, kas ietekmē fluorescējošā materiāla luminiscējošās īpašības; Otrkārt, produkta forma ir neskaidra un grūti kontrolējama; Treškārt, ir noteiktas prasības izejvielu izvēlei, un nokrišņu apstākļiem starp katru reaģentu jābūt pēc iespējas līdzīgiem vai identiskiem, kas nav piemērots vairāku sistēmas komponentu pielietošanai. K. Petcharoen et al. sintezētas sfēriskas magnetīta nanodaļiņas, izmantojot amonija hidroksīdu kā nogulsnētāju un ķīmiskās līdzizgulsnēšanas metodi. Sākotnējā kristalizācijas posmā kā pārklājuma līdzekļi tika ieviesti etiķskābe un oleīnskābe, un magnetīta nanodaļiņu izmērs tika kontrolēts diapazonā no 1 līdz 40 nm, mainot temperatūru. Labi izkliedētās magnetīta nanodaļiņas ūdens šķīdumā tika iegūtas, modificējot virsmu, uzlabojot daļiņu aglomerācijas fenomenu ko-izgulsnēšanas metodē. Kee et al. salīdzināja hidrotermālās metodes un ko-izgulsnēšanas metodes ietekmi uz Eu-CSH formu, struktūru un daļiņu izmēru. Viņi norādīja, ka hidrotermiskā metode ģenerē nanodaļiņas, bet ko-izgulsnēšanas metode ģenerē submikronu prizmatiskas daļiņas. Salīdzinot ar ko-izgulsnēšanas metodi, hidrotermālā metode uzrāda augstāku kristāliskumu un labāku fotoluminiscences intensitāti Eu-CSH pulvera sagatavošanā. JK Han et al. izstrādāja jaunu kopizgulsnēšanas metodi, izmantojot neūdens šķīdinātāju N, N-dimetilformamīdu (DMF), lai iegūtu (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 fosforus ar šauru izmēru sadalījumu un augstu kvantu efektivitāti tuvu sfēriskām nano vai submikronu izmēra daļiņām. DMF var samazināt polimerizācijas reakcijas un palēnināt reakcijas ātrumu nokrišņu procesā, palīdzot novērst daļiņu agregāciju.
2.3. Hidrotermālās/šķīdinātāja termiskās sintēzes metode
Hidrotermālā metode sākās 19. gadsimta vidū, kad ģeologi simulēja dabisko mineralizāciju. 20. gadsimta sākumā teorija pakāpeniski nobriedās un šobrīd ir viena no daudzsološākajām risinājumu ķīmijas metodēm. Hidrotermālā metode ir process, kurā ūdens tvaikus vai ūdens šķīdumu izmanto kā vidi (jonu un molekulāro grupu transportēšanai un spiediena pārnesei), lai sasniegtu subkritisko vai superkritisko stāvokli slēgtā vidē ar augstu temperatūru un augstu spiedienu (pirmajam ir temperatūra 100-240 ℃, bet pēdējā temperatūra ir līdz 1000 ℃), paātrina izejvielu hidrolīzes reakcijas ātrumu materiāliem, un spēcīgas konvekcijas apstākļos joni un molekulārās grupas izkliedējas līdz zemai temperatūrai pārkristalizācijai. Temperatūra, pH vērtība, reakcijas laiks, koncentrācija un prekursora veids hidrolīzes procesā dažādās pakāpēs ietekmē reakcijas ātrumu, kristāla izskatu, formu, struktūru un augšanas ātrumu. Temperatūras paaugstināšanās ne tikai paātrina izejvielu šķīšanu, bet arī palielina efektīvu molekulu sadursmi, lai veicinātu kristālu veidošanos. Katras kristāla plaknes atšķirīgie augšanas ātrumi pH kristālos ir galvenie faktori, kas ietekmē kristāla fāzi, izmēru un morfoloģiju. Reakcijas laika ilgums ietekmē arī kristālu augšanu, un jo ilgāks laiks, jo labvēlīgāks tas ir kristālu augšanai.
Hidrotermālās metodes priekšrocības galvenokārt izpaužas: pirmkārt, augsta kristāla tīrība, bez piemaisījumu piesārņojuma, šaurs daļiņu izmēra sadalījums, augsta raža un daudzveidīga produkta morfoloģija; Otrais ir tas, ka darbības process ir vienkāršs, izmaksas ir zemas un enerģijas patēriņš ir zems. Lielākā daļa reakciju tiek veiktas vidēs līdz zemai temperatūrai, un reakcijas apstākļus ir viegli kontrolēt. Pielietojuma klāsts ir plašs un var atbilst dažādu formu materiālu sagatavošanas prasībām; Treškārt, vides piesārņojuma spiediens ir zems un tas ir salīdzinoši draudzīgs operatoru veselībai. Tās galvenie trūkumi ir tādi, ka reakcijas prekursoru viegli ietekmē vides pH, temperatūra un laiks, un produktā ir zems skābekļa saturs.
Solvotermiskā metode kā reakcijas vidi izmanto organiskos šķīdinātājus, vēl vairāk paplašinot hidrotermālo metožu pielietojamību. Tā kā organisko šķīdinātāju un ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības būtiski atšķiras, reakcijas mehānisms ir sarežģītāks, un produkta izskats, struktūra un izmērs ir daudzveidīgāks. Nallapan et al. sintezēja MoOx kristālus ar dažādu morfoloģiju no loksnes līdz nanorodam, kontrolējot hidrotermālās metodes reakcijas laiku, izmantojot nātrija dialkilsulfātu kā kristāla virzošo līdzekli. Dianwen Hu et al. sintezēti kompozītmateriāli, kuru pamatā ir polioksimolibdēna kobalts (CoPMA) un UiO-67 vai kas satur bipiridilgrupas (UiO-bpy), izmantojot solvotermālo metodi, optimizējot sintēzes apstākļus.
2.4 Sol gela metode
Sol gēla metode ir tradicionāla ķīmiska metode neorganisku funkcionālu materiālu sagatavošanai, ko plaši izmanto metālu nanomateriālu sagatavošanā. 1846. gadā Elbelmens pirmo reizi izmantoja šo metodi SiO2 sagatavošanai, taču tās izmantošana vēl nebija nobriedusi. Sagatavošanas metode galvenokārt ir retzemju jonu aktivatora pievienošana sākotnējās reakcijas šķīdumā, lai šķīdinātājs iztvaikotu, veidojot želeju, un sagatavotais gēls iegūst mērķa produktu pēc temperatūras apstrādes. Ar solgēla metodi ražotajam fosforam ir laba morfoloģija un strukturālās īpašības, un produktam ir mazs vienmērīgs daļiņu izmērs, bet tā spožums ir jāuzlabo. Sol-gel metodes sagatavošanas process ir vienkāršs un viegli lietojams, reakcijas temperatūra ir zema un drošības rādītāji ir augsti, bet laiks ir ilgs un katras apstrādes apjoms ir ierobežots. Gapoņenko u.c. sagatavoja amorfu BaTiO3/SiO2 daudzslāņu struktūru ar centrifugēšanas un termiskās apstrādes sol-gēla metodi ar labu caurlaidību un laušanas koeficientu, un norādīja, ka, palielinoties sola koncentrācijai, palielināsies BaTiO3 plēves laušanas koeficients. 2007. gadā Liu L pētnieku grupa veiksmīgi notvēra ļoti fluorescējošu un gaismas stabilu Eu3+metāla jonu/sensibilizatoru kompleksu silīcija dioksīda bāzes nanokompozītos un leģētā sausā gēlā, izmantojot sol gela metodi. Vairākās dažādu retzemju sensibilizatoru atvasinājumu un silīcija dioksīda nanoporainu veidņu kombinācijās 1,10-fenantrolīna (OP) sensibilizatora izmantošana tetraetoksisilāna (TEOS) veidnē nodrošina vislabāko ar fluorescenci leģētu sauso gēlu, lai pārbaudītu Eu3+ spektrālās īpašības.
2.5 Mikroviļņu sintēzes metode
Mikroviļņu sintēzes metode ir jauna zaļa un bez piesārņojuma ķīmiskās sintēzes metode, salīdzinot ar augstas temperatūras cietvielu metodi, kas tiek plaši izmantota materiālu sintēzē, īpaši nanomateriālu sintēzes jomā, uzrādot labu attīstības tempu. Mikroviļņu krāsns ir elektromagnētisks vilnis ar viļņa garumu no 1nn līdz 1m. Mikroviļņu metode ir process, kurā mikroskopiskās daļiņas izejmateriālā ārējā elektromagnētiskā lauka intensitātes ietekmē tiek polarizētas. Mainoties mikroviļņu elektriskā lauka virzienam, nepārtraukti mainās dipolu kustības un izvietojuma virziens. Dipolu histerēzes reakcija, kā arī to siltumenerģijas pārveide bez nepieciešamības pēc sadursmes, berzes un dielektriskiem zudumiem starp atomiem un molekulām nodrošina sildīšanas efektu. Sakarā ar to, ka mikroviļņu karsēšana var vienmērīgi sildīt visu reakcijas sistēmu un ātri vadīt enerģiju, tādējādi veicinot organisko reakciju norisi, salīdzinot ar tradicionālajām sagatavošanas metodēm, mikroviļņu sintēzes metodei ir ātrs reakcijas ātrums, zaļā drošība, mazs un vienmērīgs. materiāla daļiņu izmērs un augsta fāzes tīrība. Tomēr lielākajā daļā ziņojumu pašlaik tiek izmantoti mikroviļņu absorbētāji, piemēram, oglekļa pulveris, Fe3O4 un MnO2, lai netieši nodrošinātu siltumu reakcijai. Vielas, kuras viegli absorbē mikroviļņi un var aktivizēt pašus reaģentus, ir jāturpina pētīt. Liu et al. apvienoja ko-izgulsnēšanas metodi ar mikroviļņu metodi, lai sintezētu tīru spineli LiMn2O4 ar porainu morfoloģiju un labām īpašībām.
2.6. Degšanas metode
Degšanas metode ir balstīta uz tradicionālajām karsēšanas metodēm, kas izmanto organisko vielu sadedzināšanu, lai radītu mērķa produktu pēc tam, kad šķīdums ir iztvaicēts līdz sausam. Gāze, kas rodas organisko vielu sadegšanas rezultātā, var efektīvi palēnināt aglomerācijas rašanos. Salīdzinot ar cietvielu sildīšanas metodi, tas samazina enerģijas patēriņu un ir piemērots produktiem ar zemām reakcijas temperatūras prasībām. Tomēr reakcijas procesā ir jāpievieno organiskie savienojumi, kas palielina izmaksas. Šai metodei ir maza apstrādes jauda, un tā nav piemērota rūpnieciskai ražošanai. Produktam, kas iegūts ar sadedzināšanas metodi, ir mazs un vienmērīgs daļiņu izmērs, bet īsa reakcijas procesa dēļ tajā var būt nepilnīgi kristāli, kas ietekmē kristālu luminiscences veiktspēju. Anning et al. izmantoja La2O3, B2O3 un Mg kā izejmateriālus un izmantoja sāls veicinātu degšanas sintēzi, lai īsā laika periodā partijās ražotu LaB6 pulveri.
3. Piemērošanaretzemju eiropijskompleksi pirkstu nospiedumu veidošanā
Pulvera displeja metode ir viena no klasiskākajām un tradicionālākajām pirkstu nospiedumu displeja metodēm. Pašlaik pulverus, kas parāda pirkstu nospiedumus, var iedalīt trīs kategorijās: tradicionālie pulveri, piemēram, magnētiskie pulveri, kas sastāv no smalka dzelzs pulvera un oglekļa pulvera; Metāla pulveri, piemēram, zelta pulveris,sudraba pulveris, un citi metāla pulveri ar tīkla struktūru; Fluorescējošs pulveris. Tomēr tradicionālajiem pulveriem bieži ir lielas grūtības parādīt pirkstu nospiedumus vai vecus pirkstu nospiedumus uz sarežģītiem fona objektiem, un tiem ir noteikta toksiska ietekme uz lietotāju veselību. Pēdējos gados kriminālās zinātnes un tehnoloģiju darbinieki arvien vairāk ir devuši priekšroku nano fluorescējošu materiālu izmantošanai pirkstu nospiedumu displejā. Pateicoties Eu3+ unikālajām luminiscences īpašībām un plaši izplatītajam pielietojumamretzemju zemevielas,retzemju eiropijskompleksi ir ne tikai kļuvuši par pētniecības karsto punktu kriminālistikas jomā, bet arī sniedz plašākas pētniecības idejas pirkstu nospiedumu attēlošanai. Tomēr Eu3+ šķidrumos vai cietās vielās ir vāja gaismas absorbcijas veiktspēja, un tā ir jāapvieno ar ligandiem, lai sensibilizētu un izstarotu gaismu, ļaujot Eu3+ uzrādīt spēcīgākas un noturīgākas fluorescences īpašības. Pašlaik plaši izmantotie ligandi galvenokārt ietver β-diketonus, karbonskābes un karboksilātu sāļus, organiskos polimērus, supramolekulāros makrociklus utt. Ar padziļinātu izpēti un pielietojumuretzemju eiropijskompleksi, ir konstatēts, ka mitrā vidē koordinācijas H2O molekulu vibrācijaseiropijskompleksi var izraisīt luminiscences dzēšanu. Tāpēc, lai panāktu labāku selektivitāti un spēcīgu kontrastu pirkstu nospiedumu displejā, ir jāpieliek pūles, lai izpētītu, kā uzlabot ierīces termisko un mehānisko stabilitāti.eiropijskompleksi.
2007. gadā Liu L pētnieku grupa bija ieviešanas pionieriseiropijspirmo reizi iekļūst pirkstu nospiedumu displeja jomā gan mājās, gan ārvalstīs. Augsti fluorescējošos un gaismas stabilos Eu3+metāla jonu/sensibilizatoru kompleksus, kas iegūti ar sola gēla metodi, var izmantot potenciālai pirkstu nospiedumu noteikšanai uz dažādiem ar kriminālistikas materiāliem saistītiem materiāliem, tostarp zelta folijas, stikla, plastmasas, krāsaina papīra un zaļām lapām. Izpētes pētījumi iepazīstināja ar šo jauno Eu3+/OP/TEOS nanokompozītu sagatavošanas procesu, UV/Vis spektriem, fluorescences raksturlielumiem un pirkstu nospiedumu marķēšanas rezultātiem.
2014. gadā Seung Jin Ryu et al. vispirms izveidoja Eu3+ kompleksu ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) ar heksahidrātueiropija hlorīds(EuCl3 · 6H2O) un 1-10 fenantrolīnu (Phen). Caur jonu apmaiņas reakciju starp starpslāņa nātrija joniem uneiropijsiegūti kompleksie joni, interkalēti nano hibrīda savienojumi (Eu (Phen) 2) 3+- sintezēts litija ziepjakmens un Eu (Phen) 2) 3+- dabīgais montmorilonīts). Ierosinot UV lampu pie viļņa garuma 312 nm, abi kompleksi ne tikai saglabā raksturīgās fotoluminiscences parādības, bet arī tiem ir augstāka termiskā, ķīmiskā un mehāniskā stabilitāte, salīdzinot ar tīriem Eu3+ kompleksiem. Tomēr, jo nav dzēstu piemaisījumu jonu. piemēram, dzelzs litija ziepjakmens galvenajā daļā, [Eu (Phen) 2] 3+- litijs ziepjakmenim ir labāka luminiscences intensitāte nekā [Eu (Phen) 2] 3+- montmorilonītam, un pirkstu nospiedums parāda skaidrākas līnijas un spēcīgāku kontrastu ar fonu. 2016. gadā V Sharma u.c. sintezēts stroncija alumināts (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) nano fluorescējošs pulveris, izmantojot sadedzināšanas metodi. Pulveris ir piemērots jaunu un vecu pirkstu nospiedumu parādīšanai uz caurlaidīgiem un necaurlaidīgiem objektiem, piemēram, parasta krāsaina papīra, iepakojuma papīra, alumīnija folijas un optiskajiem diskiem. Tam ir ne tikai augsta jutība un selektivitāte, bet arī spēcīgas un ilgstošas pēcspīdēšanas īpašības. 2018. gadā Vanga u.c. sagatavotas CaS nanodaļiņas (ESM-CaS-NP), kas leģētas areiropijs, samārijs, un mangāns ar vidējo diametru 30 nm. Nanodaļiņas tika iekapsulētas ar amfifiliem ligandiem, ļaujot tām vienmērīgi izkliedēties ūdenī, nezaudējot fluorescences efektivitāti; ESM-CaS-NP virsmas kopmodifikācija ar 1-dodeciltiolu un 11-merkaptoundekānskābi (Arg-DT) / MUA@ESM-CaS NP veiksmīgi atrisināja fluorescences slāpēšanas ūdenī un daļiņu agregācijas problēmu, ko izraisīja daļiņu hidrolīze nano fluorescē. pulveris. Šis fluorescējošais pulveris ne tikai parāda iespējamos pirkstu nospiedumus uz tādiem objektiem kā alumīnija folija, plastmasa, stikls un keramikas flīzes ar augstu jutību, bet arī ir plašs ierosmes gaismas avotu klāsts, un pirkstu nospiedumu parādīšanai nav nepieciešamas dārgas attēla ekstrakcijas iekārtas. tajā pašā gadā Vangas pētniecības grupa sintezēja virkni trīskāršueiropijskompleksi [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)], izmantojot orto, meta un p-metilbenzoskābi kā pirmo ligandu un orto fenantrolīnu kā otro ligandu, izmantojot izgulsnēšanas metodi. Zem 245 nm ultravioletās gaismas starojuma var skaidri parādīt iespējamos pirkstu nospiedumus uz tādiem objektiem kā plastmasa un preču zīmes. 2019. gadā Sung Jun Park un citi. sintezēti YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) fosfori, izmantojot solvotermālo metodi, efektīvi uzlabojot iespējamo pirkstu nospiedumu noteikšanu un samazinot fona modeļa traucējumus. 2020. gadā Prabakarans u.c. izstrādāja fluorescējošu Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-dekstrozes kompozītu, kā prekursoru izmantojot EuCl3 · 6H20. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3 tika sintezēts, izmantojot Phen un 5,5′ – DMBP ar karstā šķīdinātāja metodi, un pēc tam Na [Eu (5,5 '- DMBP) (fen) 3] Cl3 un D-dekstroze tika izmantoti kā prekursori, veidojot Na [Eu (5,50 DMBP) (fen) 3] · Cl3 izmantojot adsorbcijas metodi. 3/D-dekstrozes komplekss. Veicot eksperimentus, kompozīts var skaidri parādīt pirkstu nospiedumus uz tādiem objektiem kā plastmasas pudeļu vāciņi, brilles un Dienvidāfrikas valūta 365 nm saules gaismas vai ultravioletās gaismas ierosmē ar lielāku kontrastu un stabilāku fluorescences veiktspēju. 2021. gadā Dens Džans u.c. veiksmīgi izstrādāja un sintezēja jaunu heksanukleāro Eu3+kompleksu Eu6 (PPA) 18CTP-TPY ar sešām saistīšanās vietām, kam ir lieliska fluorescences termiskā stabilitāte (<50 ℃) un ko var izmantot pirkstu nospiedumu displejā. Tomēr ir nepieciešami turpmāki eksperimenti, lai noteiktu tai piemēroto viesu sugu. 2022. gadā L Brini u.c. veiksmīgi sintezēja Eu: Y2Sn2O7 fluorescējošo pulveri, izmantojot kopizgulsnēšanas metodi un turpmāku slīpēšanas apstrādi, kas var atklāt iespējamos pirkstu nospiedumus uz koka un necaurlaidīgiem objektiem. Tajā pašā gadā Vangas pētnieku grupa sintezēja NaYF4: Yb, izmantojot šķīdinātāja termiskās sintēzes metodi, Er@YVO4 Eu kodolu. - apvalka tipa nanofluorescences materiāls, kas var radīt sarkano fluorescenci zem 254 nm ultravioletā starojuma ierosme un spilgti zaļa fluorescence zem 980 nm tuvās infrasarkanās ierosmes, panākot viesa potenciālo pirkstu nospiedumu divrežīmu displeju. Iespējamais pirkstu nospiedumu displejs uz tādiem objektiem kā keramikas flīzes, plastmasas loksnes, alumīnija sakausējumi, RMB un krāsains veidlapu papīrs uzrāda augstu jutību, selektivitāti, kontrastu un spēcīgu pretestību fona traucējumiem.
4 Outlook
Pēdējos gados veikti pētījumi parretzemju eiropijskompleksi ir piesaistījuši lielu uzmanību, pateicoties to izcilajām optiskajām un magnētiskajām īpašībām, piemēram, augsta luminiscences intensitāte, augsta krāsu tīrība, ilgs fluorescences kalpošanas laiks, lielas enerģijas absorbcijas un emisijas spraugas un šauras absorbcijas maksimumi. Padziļinot pētījumus par retzemju materiāliem, to pielietojums dažādās jomās, piemēram, apgaismojums un displejs, biozinātne, lauksaimniecība, militārā, elektroniskās informācijas industrija, optiskā informācijas pārraide, fluorescences pretviltošana, fluorescences noteikšana u.c. Optiskās īpašībaseiropijskompleksi ir lieliski, un to pielietojuma jomas pakāpeniski paplašinās. Tomēr to termiskās stabilitātes, mehānisko īpašību un apstrādājamības trūkums ierobežos to praktisko pielietojumu. No pašreizējās pētniecības perspektīvas optisko īpašību pielietojuma pētījumieiropijskompleksiem tiesu medicīnas jomā galvenokārt jākoncentrējas uz optisko īpašību uzlabošanueiropijskompleksus un fluorescējošu daļiņu problēmu risināšanu, kas ir pakļautas agregācijai mitrā vidē, saglabājot stabilitāti un luminiscences efektivitātieiropijskompleksi ūdens šķīdumos. Mūsdienās sabiedrības un zinātnes un tehnikas progress ir izvirzījis augstākas prasības jaunu materiālu sagatavošanai. Lai gan tas atbilst lietojuma vajadzībām, tam jāatbilst arī daudzveidīga dizaina un zemo izmaksu īpašībām. Tāpēc turpmāki pētījumi pareiropijskompleksiem ir liela nozīme Ķīnas bagāto retzemju resursu attīstībā un kriminālās zinātnes un tehnoloģiju attīstībā.
Izlikšanas laiks: Nov-01-2023