半導體納米發(fā)光材料在潛指紋顯現(xiàn)和提取中的應用研究.pdf

1、指紋是指人的手指觸摸物體時由于汗垢和油脂與物體表面的相互作用,在物體表面上留下反映手指皮膚乳突線花紋的印痕。刑事偵查中現(xiàn)場指紋是最有價值的物證之一。指紋鑒定是進行個人識別的最可靠方法之一,在偵查破案中起著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的潛在指紋顯現(xiàn)和提取技術面臨一些難題:一方面,由于客體的復雜性和潛在指紋遺留的時效性,指紋顯現(xiàn)和提取急需高效、高靈敏度和顯現(xiàn)度的提取物質及相關有效檢測手段；另一方面,利用粉末刷顯法進行指紋顯現(xiàn)和提取時,常常需要使用具

2、有一定毒副作用的顯現(xiàn)和提取試劑,這對刑偵技術人員的身體健康具有極大的損害。鑒于上述情況,近年來科研人員開始將納米技術同光致發(fā)光法等傳統(tǒng)指紋顯現(xiàn)方法相結合,尋找基于納米技術的高效、無損、廉價和無毒副作用的潛指紋顯現(xiàn)和提取試劑及技術。半導體納米發(fā)光材料尤其是Ⅱ-Ⅵ半導體量子點是一種有別于傳統(tǒng)熒光材料的新型發(fā)光材料。由于其顯著的量子限域效應,半導體量子點發(fā)光具有發(fā)光強、效率高、顏色可調變等諸多特性,在光電、信息及生物醫(yī)學等領域具有重要應用,其

3、在刑事科學中的應用研究也引起了人們極大的興趣。本文基于新型納米合成技術,針對潛指紋獨特的荷電和吸附特性,制備了表面荷正電性的半導體CdTe-COONH3NH3+量子點納米熒光試劑、半導體CdTe-MMT(蒙脫土)納米復合熒光材料、核殼型半導體CdTe@SiO2量子點納米熒光材料,并系統(tǒng)探索了該類新型、高效納米熒光材料在潛指紋的顯現(xiàn)和提取中的應用。
　　 本研究分為四個部分：第一章為緒論,主要介紹了潛指紋特性、常規(guī)顯現(xiàn)和提取方法以

4、及不同客體表面遺留指紋的特點,同時還綜述了半導體量子點的概念、制備和熒光特性等內容,并對半導體量子點在潛指紋顯現(xiàn)和提取領域的應用的發(fā)展方向進行了述評,提出本論文選題依據(jù)、研究思路與研究內容。第二章針對潛指紋特殊的荷電特性,利用表面改性技術,設計合成了一種表面由巰基乙酸.水合肼修飾、具有正電性的新型、高效指紋顯現(xiàn)和提取用半導體CdTe-COONH3NH3+量子點納米熒光試劑。通過紫外可見光譜、熒光光譜和紅外光譜等分析手段,研究了制備條件對

5、半導體CdTe-COONH3NH3+量子點納米熒光試劑的表面特性和熒光性質等的影響,系統(tǒng)研究了半導體CdTe-COONH3NH3+量子點納米熒光試劑對多種不同客體上遺留的潛指紋的顯現(xiàn)和提取作用。研究結果表明,由于潛指紋在一定顯現(xiàn)條件下帶有負電性,使用荷正電的半導體CdTe-COONH3NH3+量子點納米熒光試劑將更有利于潛指紋的顯現(xiàn)和提取,對于潛指紋精細構造具有更佳的顯現(xiàn)效果。第三章通過獨特原位離子交換輔以低溫溶液合成方法,制備了半導體

6、CdTe-MMT納米復合熒光材料,利用X-射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、熒光光譜和比表面分析等手段對半導體CdTe-MMT納米復合熒光材料進行了系統(tǒng)表征。研究結果表明,在半導體CdTe-MMT納米復合熒光材料中,半導體CdTe量子點存在于蒙脫土層間和表面。由于MMT基質的存在,半導體CdTe量子點非常穩(wěn)定,吸附性能強,可作為一種納米熒光粉用于潛指紋的顯現(xiàn)和提取。相對比傳統(tǒng)市售指紋顯現(xiàn)和提取用熒光粉,半導體CdTe-MMT納米

7、復合熒光材料具有更優(yōu)的顯現(xiàn)和提取效果。同時,還首次發(fā)現(xiàn)半導體CdTe-MMT納米復合熒光材料在紫外光連續(xù)照射下,熒光會發(fā)生紅移的現(xiàn)象,并對該熒光紅移現(xiàn)象進行了解釋,提出了熒光紅移的機理。第四章以NH3·H2O和NH2NH2·H2O作為還原劑,利用正硅酸乙酯水解,通過控制反應條件,制備了核殼型半導體CdTe@SiO2納米熒光材料。通過 X-射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、熒光光譜和紅外光譜等分析手段對比研究了采用兩種還原劑所制備

8、的半導體CdTe@SiO2量子點納米熒光材料的結構和發(fā)光特性。研究結果表明,使用NH2NH2·H2O作為還原劑制備的半導體CdTe@SiO2量子點納米熒光材料較使用 NH3·H2O作為還原劑制備的半導體CdTe@SiO2量子點納米熒光材料熒光特性更優(yōu),制備方法易于規(guī)?；?在潛指紋顯現(xiàn)和提取應用中更具有使用優(yōu)勢。綜上所述,本文所合成半導體CdTe-COONH3NH3+量子點納米熒光試劑、半導體CdTe-MMT納米復合熒光材料和核殼型半導體