Modelet papilare në gishtat e njeriut mbeten në thelb të pandryshuara në strukturën e tyre topologjike që nga lindja, duke poseduar karakteristika të ndryshme nga personi në person, dhe modelet papilare në secilin gisht të të njëjtit person janë gjithashtu të ndryshme. Modeli i papilës në gishta është i gërvishtur dhe i shpërndarë me shumë pore djerse. Trupi i njeriut sekreton vazhdimisht substanca me bazë uji si djersa dhe substanca vajore si vaji. Këto substanca do të transferohen dhe do të depozitohen në objekt kur të vijnë në kontakt, duke krijuar mbresa në objekt. Është pikërisht për shkak të karakteristikave unike të gjurmëve të duarve, të tilla si specifika e tyre individuale, stabiliteti gjatë gjithë jetës dhe natyra reflektuese e shenjave të prekjes, që gjurmët e gishtërinjve janë bërë një simbol i njohur i hetimit penal dhe njohjes së identitetit personal që nga përdorimi i parë i gjurmëve të gishtave për identifikimin personal. në fund të shekullit të 19-të.
Në vendin e krimit, me përjashtim të shenjave të gishtave me ngjyra tredimensionale dhe të sheshta, shkalla e shfaqjes së gjurmëve të gishtave të mundshëm është më e larta. Gjurmët e mundshme të gishtërinjve zakonisht kërkojnë përpunim vizual përmes reaksioneve fizike ose kimike. Metodat e zakonshme të zhvillimit të gjurmëve të gishtërinjve të mundshëm përfshijnë kryesisht zhvillimin optik, zhvillimin e pluhurit dhe zhvillimin kimik. Midis tyre, zhvillimi i pluhurit favorizohet nga njësitë bazë për shkak të funksionimit të thjeshtë dhe kostos së ulët. Megjithatë, kufizimet e shfaqjes tradicionale të gjurmëve të gishtave me bazë pluhuri nuk plotësojnë më nevojat e teknikëve kriminalë, si ngjyrat dhe materialet komplekse dhe të ndryshme të objektit në vendin e krimit dhe kontrasti i dobët midis gjurmës së gishtit dhe ngjyrës së sfondit; Madhësia, forma, viskoziteti, raporti i përbërjes dhe performanca e grimcave të pluhurit ndikojnë në ndjeshmërinë e pamjes së pluhurit; Selektiviteti i pluhurave tradicionale është i dobët, veçanërisht adsorbimi i shtuar i objekteve të lagura në pluhur, gjë që redukton shumë selektivitetin e zhvillimit të pluhurave tradicionale. Në vitet e fundit, personeli i shkencës dhe teknologjisë kriminale ka hulumtuar vazhdimisht materiale të reja dhe metoda sinteze, ndër të cilattokë e rrallëMaterialet lumineshente kanë tërhequr vëmendjen e personelit të shkencës dhe teknologjisë kriminale për shkak të vetive të tyre unike ndriçuese, kontrastit të lartë, ndjeshmërisë së lartë, selektivitetit të lartë dhe toksicitetit të ulët në aplikimin e ekranit të gjurmëve të gishtërinjve. Orbitalet 4f të mbushura gradualisht të elementeve të tokës së rrallë i pajisin ato me nivele shumë të pasura energjie, dhe orbitalet elektronike të shtresave 5s dhe 5P të elementeve të tokës së rrallë janë të mbushura plotësisht. Elektronet e shtresës 4f janë të mbrojtura, duke u dhënë elektroneve të shtresës 4f një mënyrë unike lëvizjeje. Prandaj, elementët e tokës së rrallë shfaqin fotostabilitet të shkëlqyeshëm dhe stabilitet kimik pa fotozbardhje, duke kapërcyer kufizimet e ngjyrave organike të përdorura zakonisht. Përveç kësaj,tokë e rrallëelementet gjithashtu kanë veti elektrike dhe magnetike superiore në krahasim me elementët e tjerë. Vetitë unike optike tëtokë e rrallëjonet, të tilla si jetëgjatësia e gjatë e fluoreshencës, shumë breza të ngushtë të përthithjes dhe emetimit, dhe boshllëqet e mëdha të thithjes dhe emetimit të energjisë, kanë tërhequr vëmendjen e gjerë në kërkimet e lidhura me shfaqjen e gjurmëve të gishtërinjve.
Ndër të shumtattokë e rrallëelementet,europiumështë materiali lumineshent më i përdorur. Demarcay, zbuluesi ieuropiumnë vitin 1900, përshkroi për herë të parë linja të mprehta në spektrin e absorbimit të tretësirës Eu3+. Në vitin 1909, Urban përshkroi katodolumineshencën eGd2O3: Eu3+. Në vitin 1920, Prandtl publikoi për herë të parë spektrat e absorbimit të Eu3+, duke konfirmuar vëzhgimet e De Mare. Spektri i përthithjes së Eu3+ është paraqitur në figurën 1. Eu3+ zakonisht ndodhet në orbitalën C2 për të lehtësuar kalimin e elektroneve nga nivelet 5D0 në 7F2, duke lëshuar kështu fluoreshencën e kuqe. Eu3+ mund të arrijë një kalim nga elektronet e gjendjes bazë në nivelin më të ulët të energjisë të gjendjes së ngacmuar brenda intervalit të gjatësisë valore të dritës së dukshme. Nën ngacmimin e dritës ultravjollcë, Eu3+ shfaq fotolumineshencë të fortë të kuqe. Ky lloj i fotolumineshencës nuk është i zbatueshëm vetëm për jonet Eu3+ të dopuara në nënshtresa ose gota kristali, por edhe për komplekset e sintetizuara meeuropiumdhe ligandët organikë. Këta ligandë mund të shërbejnë si antena për të thithur ndriçimin e ngacmimit dhe për të transferuar energjinë e ngacmimit në nivele më të larta të energjisë të joneve Eu3+. Aplikimi më i rëndësishëm ieuropiumështë pluhuri fluoreshent i kuqY2O3: Eu3+(YOX) është një komponent i rëndësishëm i llambave fluoreshente. Ngacmimi i dritës së kuqe të Eu3+ mund të arrihet jo vetëm me anë të dritës ultravjollcë, por edhe me anë të rrezeve elektronike (katodolumineshenca), Rrezatimi γ Rrezatimi me rreze X α ose β Grimca, elektrolumineshenca, luminescenca e fërkimit ose mekanike dhe metodat e kimilumineshencës. Për shkak të vetive të pasura lumineshente, ajo është një sondë biologjike e përdorur gjerësisht në fushat e shkencave biomjekësore ose biologjike. Vitet e fundit, ajo ka ngjallur gjithashtu interesin kërkimor të personelit të shkencës dhe teknologjisë kriminale në fushën e shkencës mjeko-ligjore, duke ofruar një zgjedhje të mirë për të thyer kufizimet e metodës tradicionale të pluhurit për shfaqjen e gjurmëve të gishtërinjve dhe ka një rëndësi të konsiderueshme në përmirësimin e kontrastit. ndjeshmëria dhe selektiviteti i ekranit të gjurmëve të gishtave.
Figura 1 Eu3+ Spektrogrami i përthithjes
1, Parimi i ndriçimit tëeuropiumi i tokës së rrallëkomplekset
Gjendja bazë dhe konfigurimet elektronike të gjendjes së ngacmuar tëeuropiumjonet janë të dy tip 4fn. Për shkak të efektit të shkëlqyer mbrojtës të orbitaleve s dhe d rretheuropiumjonet në orbitalet 4f, kalimet ff tëeuropiumjonet shfaqin breza të mprehtë lineare dhe jetëgjatësi relativisht të gjatë fluoreshence. Megjithatë, për shkak të efikasitetit të ulët të fotolumineshencës së joneve të europiumit në rajonet e dritës ultravjollcë dhe të dukshme, ligandët organikë përdoren për të formuar komplekse meeuropiumjonet për të përmirësuar koeficientin e përthithjes së zonave ultravjollcë dhe të dritës së dukshme. Fluoreshenca e emetuar ngaeuropiumkomplekset jo vetëm që kanë avantazhet unike të intensitetit të lartë të fluoreshencës dhe pastërtisë së lartë të fluoreshencës, por gjithashtu mund të përmirësohen duke përdorur efikasitetin e lartë të përthithjes së përbërjeve organike në rajonet e dritës ultravjollcë dhe të dukshme. Energjia e ngacmimit e nevojshme përeuropiumFotolumineshenca e joneve është e lartë Mungesa e efikasitetit të ulët të fluoreshencës. Ekzistojnë dy parime kryesore të lumineshencës sëeuropiumi i tokës së rrallëkomplekset: njëra është fotolumineshenca, e cila kërkon ligandin eeuropiumkomplekse; Një aspekt tjetër është se efekti i antenës mund të përmirësojë ndjeshmërinë eeuropiumlumineshencë jonike.
Pasi ngacmohet nga drita e jashtme ultravjollcë ose e dukshme, ligandi organik nëtokë e rrallëkalimet komplekse nga gjendja bazë S0 në gjendjen e ngacmuar të vetme S1. Elektronet e gjendjes së ngacmuar janë të paqëndrueshme dhe kthehen në gjendjen bazë S0 përmes rrezatimit, duke liruar energji që ligandi të lëshojë fluoreshencë, ose me ndërprerje të kërcejë në gjendjen e tij të trefishtë të ngacmuar T1 ose T2 nëpërmjet mjeteve jo rrezatuese; Gjendjet e ngacmuara të trefishta lëshojnë energji përmes rrezatimit për të prodhuar fosforeshencë të ligandit, ose transferojnë energji nëeuropium metalikjonet përmes transferimit të energjisë intramolekulare jo rrezatuese; Pasi ngacmohen, jonet e europiumit kalojnë nga gjendja bazë në gjendjen e ngacmuar dheeuropiumjonet në gjendjen e ngacmuar kalojnë në nivelin e ulët të energjisë, duke u kthyer përfundimisht në gjendjen bazë, duke çliruar energji dhe duke gjeneruar fluoreshencë. Prandaj, duke futur ligandë organikë të përshtatshëm për të bashkëvepruartokë e rrallëjonet dhe sensibilizojnë jonet metalike qendrore përmes transferimit të energjisë jo rrezatuese brenda molekulave, efekti fluoreshent i joneve të tokës së rrallë mund të rritet shumë dhe kërkesa për energji ngacmuese të jashtme mund të reduktohet. Ky fenomen njihet si efekti antenës i ligandëve. Diagrami i nivelit të energjisë së transferimit të energjisë në komplekset Eu3+ është paraqitur në Figurën 2.
Në procesin e transferimit të energjisë nga gjendja e ngacmuar e trefishtë në Eu3+, niveli i energjisë i gjendjes së ngacmuar të trefishtë të ligandit kërkohet të jetë më i lartë se ose në përputhje me nivelin e energjisë të gjendjes së ngacmuar Eu3+. Por kur niveli i energjisë së trefishtë i ligandit është shumë më i madh se energjia më e ulët e gjendjes së ngacmuar të Eu3+, efikasiteti i transferimit të energjisë gjithashtu do të reduktohet shumë. Kur ndryshimi midis gjendjes së trefishtë të ligandit dhe gjendjes më të ulët të ngacmimit të Eu3+ është i vogël, intensiteti i fluoreshencës do të dobësohet për shkak të ndikimit të shkallës së çaktivizimit termik të gjendjes së trefishtë të ligandit. Komplekset β-diketone kanë avantazhet e koeficientit të fortë të përthithjes së UV-së, aftësisë së fortë koordinuese, transferimit efikas të energjisë metokë e rrallës, dhe mund të ekzistojnë si në formë të ngurtë ashtu edhe në formë të lëngshme, duke i bërë ata një nga ligandët më të përdorur nëtokë e rrallëkomplekset.
Figura 2 Diagrami i nivelit të energjisë së transferimit të energjisë në Eu3+kompleks
2. Metoda e sintezës sëEuropium i Tokës së rrallëKomplekset
2.1 Metoda e sintezës në gjendje të ngurtë në temperaturë të lartë
Metoda e gjendjes së ngurtë me temperaturë të lartë është një metodë e përdorur zakonisht për përgatitjentokë e rrallëmateriale lumineshente, dhe përdoret gjithashtu gjerësisht në prodhimin industrial. Metoda e sintezës së gjendjes së ngurtë në temperaturë të lartë është reagimi i ndërfaqeve të lëndëve të ngurta në kushte të temperaturës së lartë (800-1500 ℃) për të gjeneruar komponime të reja duke shpërndarë ose transportuar atome ose jone të ngurta. Për përgatitjen përdoret metoda e fazës së ngurtë me temperaturë të lartëtokë e rrallëkomplekset. Së pari, reaktantët përzihen në një proporcion të caktuar dhe një sasi e përshtatshme fluksi shtohet në një llaç për bluarje të plotë për të siguruar përzierjen uniforme. Më pas, reaktantët e bluar vendosen në një furrë me temperaturë të lartë për kalcinim. Gjatë procesit të kalcinimit, oksidimi, reduktimi ose gazet inerte mund të mbushen sipas nevojave të procesit eksperimental. Pas kalcinimit në temperaturë të lartë, formohet një matricë me një strukturë kristalore specifike, dhe jonet e tokës së rralla aktivizuese i shtohen asaj për të formuar një qendër lumineshente. Kompleksi i kalcinuar duhet t'i nënshtrohet ftohjes, shpëlarjes, tharjes, ri bluarjes, kalcinimit dhe skanimit në temperaturën e dhomës për të marrë produktin. Në përgjithësi, kërkohen procese të shumta bluarjeje dhe kalcinimi. Bluarja e shumëfishtë mund të përshpejtojë shpejtësinë e reagimit dhe ta bëjë reagimin më të plotë. Kjo është për shkak se procesi i bluarjes rrit zonën e kontaktit të reaktantëve, duke përmirësuar shumë shpejtësinë e difuzionit dhe transportit të joneve dhe molekulave në reaktantë, duke përmirësuar kështu efikasitetin e reaksionit. Sidoqoftë, kohët dhe temperaturat e ndryshme të kalcinimit do të kenë një ndikim në strukturën e matricës kristalore të formuar.
Metoda e gjendjes së ngurtë me temperaturë të lartë ka avantazhet e funksionimit të thjeshtë të procesit, kostos së ulët dhe konsumit të shkurtër në kohë, duke e bërë atë një teknologji të pjekur të përgatitjes. Megjithatë, mangësitë kryesore të metodës së gjendjes së ngurtë në temperaturë të lartë janë: së pari, temperatura e kërkuar e reagimit është shumë e lartë, e cila kërkon pajisje dhe instrumente të larta, konsumon energji të lartë dhe është e vështirë të kontrollohet morfologjia kristalore. Morfologjia e produktit është e pabarabartë dhe madje shkakton dëmtim të gjendjes kristalore, duke ndikuar në performancën e luminescencës. Së dyti, bluarja e pamjaftueshme e bën të vështirë që reaktantët të përzihen në mënyrë të barabartë, dhe grimcat e kristalit janë relativisht të mëdha. Për shkak të bluarjes manuale ose mekanike, papastërtitë përzihen në mënyrë të pashmangshme për të ndikuar në ndriçimin, duke rezultuar në pastërti të ulët të produktit. Çështja e tretë është aplikimi i pabarabartë i veshjes dhe dendësia e dobët gjatë procesit të aplikimit. Lai etj. sintetizoi një seri pluhurash fluoreshente polikromatike njëfazore Sr5 (PO4) 3Cl të dopuara me Eu3+ dhe Tb3+ duke përdorur metodën tradicionale të gjendjes së ngurtë me temperaturë të lartë. Nën ngacmimin pothuajse ultravjollcë, pluhuri fluoreshent mund të rregullojë ngjyrën e lumineshencës së fosforit nga rajoni blu në rajonin e gjelbër sipas përqendrimit të dopingut, duke përmirësuar defektet e indeksit të ulët të përkthimit të ngjyrave dhe temperaturës së lartë të lidhur me ngjyrën në diodat me dritë të bardhë. . Konsumi i lartë i energjisë është problemi kryesor në sintezën e pluhurave fluoreshente me bazë borofosfati me metodën e gjendjes së ngurtë me temperaturë të lartë. Aktualisht, gjithnjë e më shumë studiues janë të përkushtuar në zhvillimin dhe kërkimin e matricave të përshtatshme për të zgjidhur problemin e konsumit të lartë të energjisë të metodës së gjendjes së ngurtë në temperaturë të lartë. Në vitin 2015, Hasegawa et al. përfundoi përgatitjen në gjendje të ngurtë me temperaturë të ulët të fazës Li2NaBP2O8 (LNBP) duke përdorur grupin hapësinor P1 të sistemit triklinik për herë të parë. Në vitin 2020, Zhu et al. raportoi një rrugë të sintezës në gjendje të ngurtë në temperaturë të ulët për një Li2NaBP2O8 të ri: fosfor Eu3+(LNBP: Eu), duke eksploruar një rrugë sinteze të ulët të energjisë dhe kosto të ulët për fosforet inorganike.
2.2 Metoda e bashkë reshjeve
Metoda e bashkëprecipitimit është gjithashtu një metodë e zakonshme e sintezës "kimike e butë" për përgatitjen e materialeve lumineshente inorganike të tokës së rrallë. Metoda e bashkëprecipitimit përfshin shtimin e një precipitant në reaktant, i cili reagon me kationet në secilin reaktant për të formuar një precipitat ose hidrolizon reaktantin në kushte të caktuara për të formuar okside, hidrokside, kripëra të patretshme, etj. Produkti i synuar përftohet nëpërmjet filtrimit. larje, tharje dhe procese të tjera. Përparësitë e metodës së bashkëreshjeve janë funksionimi i thjeshtë, konsumi i shkurtër i kohës, konsumi i ulët i energjisë dhe pastërtia e lartë e produktit. Avantazhi i tij më i spikatur është se madhësia e saj e vogël e grimcave mund të gjenerojë drejtpërdrejt nanokristale. Të metat e metodës së bashkëprecipitimit janë: së pari, fenomeni i grumbullimit të produktit i përftuar është i rëndë, gjë që ndikon në performancën lumineshente të materialit fluoreshent; Së dyti, forma e produktit është e paqartë dhe e vështirë për t'u kontrolluar; Së treti, ekzistojnë kërkesa të caktuara për përzgjedhjen e lëndëve të para, dhe kushtet e precipitimit midis secilit reaktant duhet të jenë sa më të ngjashme ose identike që të jetë e mundur, gjë që nuk është e përshtatshme për aplikimin e komponentëve të shumëfishtë të sistemit. K. Petcharoen etj. nanogrimca të sintetizuara sferike të magnetitit duke përdorur hidroksid amoniumi si një metodë precipituese dhe kimike të bashkëprecipitimit. Acidi acetik dhe acidi oleik u prezantuan si agjentë mbulues gjatë fazës fillestare të kristalizimit dhe madhësia e nanogrimcave të magnetitit u kontrollua në intervalin 1-40 nm duke ndryshuar temperaturën. Nanogrimcat e magnetitit të shpërndara mirë në tretësirën ujore janë marrë nëpërmjet modifikimit të sipërfaqes, duke përmirësuar fenomenin e grumbullimit të grimcave në metodën e bashkëprecipitimit. Kee et al. krahasoi efektet e metodës hidrotermale dhe metodës së bashkëreshjeve në formën, strukturën dhe madhësinë e grimcave të Eu-CSH. Ata theksuan se metoda hidrotermale gjeneron nanogrimca, ndërsa metoda e bashkëprecipitimit gjeneron grimca prizmatike nën mikron. Krahasuar me metodën e bashkëprecipitimit, metoda hidrotermale shfaq kristalitet më të lartë dhe intensitet më të mirë të fotolumineshencës në përgatitjen e pluhurit Eu-CSH. JK Han et al. zhvilloi një metodë të re të bashkëprecipitimit duke përdorur një tretës jo ujor N, N-dimetilformamide (DMF) për të përgatitur (Ba1-xSrx) 2SiO4: fosfore Eu2 me shpërndarje të ngushtë madhësie dhe efikasitet të lartë kuantik pranë grimcave sferike nano ose nën mikron. DMF mund të reduktojë reaksionet e polimerizimit dhe të ngadalësojë shkallën e reagimit gjatë procesit të reshjeve, duke ndihmuar në parandalimin e grumbullimit të grimcave.
2.3 Metoda e sintezës termike hidrotermale/tretës
Metoda hidrotermale filloi në mesin e shekullit të 19-të kur gjeologët simuluan mineralizimin natyror. Në fillim të shekullit të 20-të, teoria gradualisht u maturua dhe aktualisht është një nga metodat më premtuese të kimisë së zgjidhjeve. Metoda hidrotermale është një proces në të cilin avulli i ujit ose tretësira ujore përdoret si medium (për transportimin e joneve dhe grupeve molekulare dhe transferimin e presionit) për të arritur një gjendje nënkritike ose superkritike në një mjedis të mbyllur me temperaturë të lartë dhe me presion të lartë (e para ka një temperaturë prej 100-240 ℃, ndërsa kjo e fundit ka një temperaturë deri në 1000 ℃), përshpejton shkallën e reaksionit të hidrolizës së lëndët e para, dhe nën konvekcion të fortë, jonet dhe grupet molekulare shpërndahen në temperaturë të ulët për rikristalizimin. Temperatura, vlera e pH-së, koha e reagimit, përqendrimi dhe lloji i prekursorit gjatë procesit të hidrolizës ndikojnë në shpejtësinë e reaksionit, pamjen e kristalit, formën, strukturën dhe shpejtësinë e rritjes në shkallë të ndryshme. Një rritje e temperaturës jo vetëm që përshpejton shpërbërjen e lëndëve të para, por gjithashtu rrit përplasjen efektive të molekulave për të nxitur formimin e kristaleve. Normat e ndryshme të rritjes së secilit plan kristal në kristalet e pH janë faktorët kryesorë që ndikojnë në fazën, madhësinë dhe morfologjinë kristalore. Gjatësia e kohës së reagimit ndikon gjithashtu në rritjen e kristalit, dhe sa më e gjatë të jetë koha, aq më e favorshme është për rritjen e kristalit.
Përparësitë e metodës hidrotermale manifestohen kryesisht në: së pari, pastërtinë e lartë kristalore, pa ndotje nga papastërtitë, shpërndarjen e ngushtë të madhësisë së grimcave, rendimentin e lartë dhe morfologjinë e larmishme të produktit; E dyta është se procesi i funksionimit është i thjeshtë, kostoja është e ulët dhe konsumi i energjisë është i ulët. Shumica e reaksioneve kryhen në mjedise me temperaturë mesatare dhe të ulët, dhe kushtet e reagimit janë të lehta për t'u kontrolluar. Gama e aplikimit është e gjerë dhe mund të plotësojë kërkesat e përgatitjes së formave të ndryshme të materialeve; Së treti, presioni i ndotjes së mjedisit është i ulët dhe është relativisht miqësor për shëndetin e operatorëve. Disavantazhet e tij kryesore janë se pararendësi i reaksionit ndikohet lehtësisht nga pH e mjedisit, temperatura dhe koha, dhe produkti ka një përmbajtje të ulët oksigjeni.
Metoda solvotermale përdor tretës organikë si mjedis reaksioni, duke zgjeruar më tej zbatueshmërinë e metodave hidrotermale. Për shkak të dallimeve domethënëse në vetitë fizike dhe kimike midis tretësve organikë dhe ujit, mekanizmi i reagimit është më kompleks dhe pamja, struktura dhe madhësia e produktit janë më të ndryshme. Nallappan et al. kristale të sintetizuara MoOx me morfologji të ndryshme nga fleta në nanoshodë duke kontrolluar kohën e reagimit të metodës hidrotermale duke përdorur dialkil sulfat natriumi si agjent drejtues kristal. Dianwen Hu et al. materiale kompozite të sintetizuara të bazuara në kobalt polioksimolibden (CoPMA) dhe UiO-67 ose që përmbajnë grupe bipiridil (UiO-bpy) duke përdorur metodën solvotermale duke optimizuar kushtet e sintezës.
2.4 Metoda sol xhel
Metoda Sol Gel është një metodë kimike tradicionale për përgatitjen e materialeve funksionale inorganike, e cila përdoret gjerësisht në përgatitjen e nanomaterialeve metalike. Në 1846, Elbelmen përdori për herë të parë këtë metodë për të përgatitur SiO2, por përdorimi i saj nuk ishte ende i pjekur. Metoda e përgatitjes është kryesisht shtimi i aktivizuesit të joneve të tokës së rrallë në tretësirën e reaksionit fillestar për të bërë që tretësi të avullohet për të bërë xhel, dhe xheli i përgatitur merr produktin e synuar pas trajtimit të temperaturës. Fosfori i prodhuar me metodën sol xhel ka morfologji dhe karakteristika të mira strukturore, dhe produkti ka madhësi të vogël të grimcave uniforme, por ndriçimi i tij duhet të përmirësohet. Procesi i përgatitjes së metodës sol-xhel është i thjeshtë dhe i lehtë për t'u përdorur, temperatura e reagimit është e ulët dhe performanca e sigurisë është e lartë, por koha është e gjatë dhe sasia e çdo trajtimi është e kufizuar. Gaponenko etj. përgatiti strukturë amorfe shumështresore BaTiO3/SiO2 me metodën e centrifugimit dhe trajtimit termik sol-gel me transmetueshmëri të mirë dhe indeks thyes, dhe theksoi se indeksi i thyerjes së filmit BaTiO3 do të rritet me rritjen e përqendrimit të solit. Në vitin 2007, grupi hulumtues i Liu L kapi me sukses kompleksin shumë fluoreshent dhe të qëndrueshëm ndaj dritës Eu3 + jon/sensibilizues metalik në nanokompozite me bazë silicë dhe xhel të thatë të dopuar duke përdorur metodën e sol xhel. Në disa kombinime të derivateve të ndryshëm të sensibilizuesve të tokës së rrallë dhe shablloneve nanoporoze silicë, përdorimi i sensibilizuesit 1,10-fenantroline (OP) në shabllonin tetraetoksisilan (TEOS) ofron xhelin e thatë më të mirë të dopuar me fluoreshencë për të testuar vetitë spektrale të Eu3+.
2.5 Metoda e sintezës me mikrovalë
Metoda e sintezës me mikrovalë është një metodë e re sinteze kimike e gjelbër dhe pa ndotje në krahasim me metodën e gjendjes së ngurtë në temperaturë të lartë, e cila përdoret gjerësisht në sintezën e materialeve, veçanërisht në fushën e sintezës së nanomaterialeve, duke treguar një vrull të mirë zhvillimi. Mikrovala është një valë elektromagnetike me një gjatësi vale midis 1nn dhe 1m. Metoda e mikrovalës është procesi në të cilin grimcat mikroskopike brenda materialit fillestar i nënshtrohen polarizimit nën ndikimin e fuqisë së fushës elektromagnetike të jashtme. Ndërsa drejtimi i fushës elektrike të mikrovalës ndryshon, lëvizja dhe drejtimi i rregullimit të dipoleve ndryshojnë vazhdimisht. Përgjigja e histerezës së dipoleve, si dhe shndërrimi i energjisë së tyre termike pa pasur nevojë për përplasje, fërkime dhe humbje dielektrike midis atomeve dhe molekulave, arrin efektin e ngrohjes. Për shkak të faktit se ngrohja me mikrovalë mund të ngrohë në mënyrë të njëtrajtshme të gjithë sistemin e reaksionit dhe të përçojë shpejt energjinë, duke nxitur kështu përparimin e reaksioneve organike, në krahasim me metodat tradicionale të përgatitjes, metoda e sintezës me mikrovalë ka avantazhet e shpejtësisë së shpejtë të reagimit, sigurisë së gjelbër, të vogël dhe uniforme. madhësia e grimcave të materialit dhe pastërtia e lartë e fazës. Megjithatë, shumica e raporteve aktualisht përdorin amortizues mikrovalë si pluhuri i karbonit, Fe3O4 dhe MnO2 për të siguruar në mënyrë indirekte nxehtësi për reagimin. Substancat që absorbohen lehtësisht nga mikrovalët dhe mund të aktivizojnë vetë reaktantët kanë nevojë për eksplorim të mëtejshëm. Liu et al. kombinoi metodën e bashkëprecipitimit me metodën e mikrovalës për të sintetizuar spinelin e pastër LiMn2O4 me morfologji poroze dhe veti të mira.
2.6 Metoda e djegies
Metoda e djegies bazohet në metodat tradicionale të ngrohjes, të cilat përdorin djegien e lëndës organike për të gjeneruar produktin e synuar pasi tretësira të jetë avulluar deri në tharje. Gazi i krijuar nga djegia e lëndës organike mund të ngadalësojë në mënyrë efektive shfaqjen e grumbullimit. Krahasuar me metodën e ngrohjes në gjendje të ngurtë, ajo zvogëlon konsumin e energjisë dhe është i përshtatshëm për produkte me kërkesa të ulëta të temperaturës së reagimit. Megjithatë, procesi i reagimit kërkon shtimin e përbërjeve organike, gjë që rrit koston. Kjo metodë ka një kapacitet të vogël përpunues dhe nuk është e përshtatshme për prodhim industrial. Produkti i prodhuar me metodën e djegies ka një madhësi grimcash të vogla dhe uniforme, por për shkak të procesit të shkurtër të reagimit, mund të ketë kristale jo të plota, gjë që ndikon në performancën e luminescencës së kristaleve. Anning et al. përdori La2O3, B2O3 dhe Mg si lëndë fillestare dhe përdori sintezën e djegies me ndihmën e kripës për të prodhuar pluhur LaB6 në tufa në një periudhë të shkurtër kohore.
3. Aplikimi ieuropiumi i tokës së rrallëkomplekset në zhvillimin e gjurmëve të gishtërinjve
Metoda e shfaqjes së pluhurit është një nga metodat më klasike dhe tradicionale të shfaqjes së gjurmëve të gishtërinjve. Aktualisht, pluhurat që shfaqin gjurmët e gishtërinjve mund të ndahen në tre kategori: pluhurat tradicionale, të tilla si pluhurat magnetike të përbëra nga pluhuri i imët hekuri dhe pluhuri i karbonit; Pluhurat metalike, të tilla si pluhur ari,pluhur argjendi, dhe pluhura të tjera metalike me strukturë rrjeti; Pluhur fluoreshente. Sidoqoftë, pluhurat tradicionale shpesh kanë vështirësi të mëdha në shfaqjen e shenjave të gishtërinjve ose gjurmëve të gishtërinjve të vjetër në objekte komplekse të sfondit dhe kanë një efekt të caktuar toksik në shëndetin e përdoruesve. Vitet e fundit, personeli i shkencës dhe teknologjisë kriminale ka favorizuar gjithnjë e më shumë aplikimin e materialeve nano fluoreshente për shfaqjen e gjurmëve të gishtërinjve. Për shkak të vetive unike lumineshente të Eu3+ dhe aplikimit të gjerë tëtokë e rrallësubstancave,europiumi i tokës së rrallëkomplekset jo vetëm që janë bërë një pikë e nxehtë kërkimore në fushën e shkencës mjekoligjore, por gjithashtu ofrojnë ide më të gjera kërkimore për shfaqjen e gjurmëve të gishtërinjve. Sidoqoftë, Eu3+ në lëngje ose trupa të ngurtë ka performancë të dobët të përthithjes së dritës dhe duhet të kombinohet me ligandë për të sensibilizuar dhe emetuar dritë, duke mundësuar që Eu3+ të shfaqë veti fluoreshence më të forta dhe më të qëndrueshme. Aktualisht, ligandët e përdorur zakonisht përfshijnë β-diketone, acide karboksilike dhe kripëra karboksilate, polimere organike, makrocikle supramolekulare, etj. Me hulumtimin dhe aplikimin e thelluar tëeuropiumi i tokës së rrallëkomplekse, është gjetur se në mjediset e lagështa, dridhja e molekulave të koordinimit H2O nëeuropiumkomplekset mund të shkaktojnë shuarjen e lumineshencës. Prandaj, për të arritur një selektivitet më të mirë dhe kontrast të fortë në ekranin e gjurmëve të gishtave, duhet të bëhen përpjekje për të studiuar se si të përmirësohet stabiliteti termik dhe mekanik ieuropiumkomplekset.
Në vitin 2007, grupi kërkimor i Liu L ishte pionieri i prezantimiteuropiumkomplekse në fushën e shfaqjes së gjurmëve të gishtave për herë të parë brenda dhe jashtë vendit. Komplekset shumë fluoreshente dhe të qëndrueshme ndaj dritës Eu3+ jon/sensibilizues metalik të kapur me metodën sol xhel mund të përdoren për zbulimin e mundshëm të gjurmëve të gishtërinjve në materiale të ndryshme të lidhura me mjekësinë ligjore, duke përfshirë fletë ari, xhami, plastikë, letër me ngjyrë dhe gjethe jeshile. Hulumtimi eksplorues prezantoi procesin e përgatitjes, spektrat UV/Vis, karakteristikat e fluoreshencës dhe rezultatet e etiketimit të gjurmëve të gishtërinjve të këtyre nanokompoziteve të reja Eu3+/OP/TEOS.
Në vitin 2014, Seung Jin Ryu et al. fillimisht formoi një kompleks Eu3+ ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) nga heksahidratiklorur europiumi(EuCl3 · 6H2O) dhe 1-10 fenantroline (Phen). Nëpërmjet reaksionit të shkëmbimit të joneve ndërmjet joneve të natriumit ndërshtresor dheeuropiumu përftuan jone komplekse, komponime nano hibride të ndërthurura (Eu (Phen) 2) 3+- gur sapuni litium i sintetizuar dhe Eu (Phen) 2) 3+- montmorillonite natyrale. Nën ngacmimin e një llambë UV në një gjatësi vale 312 nm, të dy komplekset jo vetëm ruajnë fenomene karakteristike të fotolumineshencës, por gjithashtu kanë qëndrueshmëri më të lartë termike, kimike dhe mekanike në krahasim me komplekset e pastra Eu3+. Megjithatë, për shkak të mungesës së joneve të papastërtisë së shuar të tilla si hekuri në trupin kryesor të gurit të sapunit të litiumit, [Eu (Phen) 2] Gur sapuni 3+- litium ka intensitet më të mirë lumineshencë se [Eu (Phen) 2] 3+- montmorillonite dhe gjurmët e gishtave tregojnë linja më të qarta dhe kontrast më të fortë me sfondin. Në vitin 2016, V Sharma et al. Pluhur nano fluoreshente i sintetizuar aluminat stroncium (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) duke përdorur metodën e djegies. Pluhuri është i përshtatshëm për shfaqjen e gjurmëve të gishtave të freskëta dhe të vjetra në objekte të depërtueshme dhe jo të depërtueshme si letra me ngjyrë të zakonshme, letra paketimi, letër alumini dhe disqe optike. Ai jo vetëm që shfaq ndjeshmëri dhe selektivitet të lartë, por gjithashtu ka karakteristika të forta dhe të qëndrueshme të pasndritjes. Në vitin 2018, Wang et al. nanogrimca të përgatitura CaS (ESM-CaS-NP) të dopuara meeuropium, samarium, dhe mangani me një diametër mesatar prej 30 nm. Nanogrimcat u kapsuluan me ligandë amfifilë, duke i lejuar ato të shpërndahen në mënyrë uniforme në ujë pa humbur efikasitetin e tyre fluoreshent; Modifikimi i përbashkët i sipërfaqes ESM-CaS-NP me 1-dodeciltiol dhe acid 11-merkaptundecanoik (Arg-DT)/ MUA@ESM-CaS NP zgjidhi me sukses problemin e shuarjes së fluoreshencës në ujë dhe grumbullimit të grimcave të shkaktuar nga hidroliza e grimcave në nanofluorecent pluhur. Ky pluhur fluoreshent jo vetëm që shfaq gjurmët e mundshme të gishtërinjve në objekte të tilla si letër alumini, plastika, qelqi dhe pllaka qeramike me ndjeshmëri të lartë, por gjithashtu ka një gamë të gjerë burimesh drite ngacmuese dhe nuk kërkon pajisje të shtrenjta për nxjerrjen e imazhit për të shfaqur gjurmët e gishtave. të njëjtin vit, grupi kërkimor i Wang sintetizoi një seri tresheeuropiumkomplekset [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] duke përdorur acidin orto, meta dhe p-metilbenzoik si ligand të parë dhe ortofenantroline si ligand të dytë duke përdorur metodën e precipitimit. Nën rrezatimin e dritës ultravjollcë 245 nm, gjurmët e mundshme të gishtërinjve në objekte të tilla si plastika dhe markat tregtare mund të shfaqen qartë. Në vitin 2019, Sung Jun Park et al. YBO3 i sintetizuar: Ln3+(Ln=Eu, Tb) fosfore përmes metodës solvotermale, duke përmirësuar në mënyrë efektive zbulimin e mundshëm të gjurmëve të gishtërinjve dhe duke reduktuar ndërhyrjen e modelit të sfondit. Në vitin 2020, Prabakaran et al. zhvilloi një Na fluoreshente [Eu (5,50 DMBP) (fen) 3] · Kompozit Cl3/D-Dekstrozë, duke përdorur EuCl3 · 6H20 si pararendës. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (fen) 3] Cl3 u sintetizua duke përdorur Phen dhe 5,5' – DMBP përmes një metode të tretësit të nxehtë, dhe më pas Na [Eu (5,5'- DMBP) (phen) 3] Cl3 dhe D-dekstroza u përdorën si pararendës për të formuar Na [Eu (5,50 DMBP) (fen) 3] · Cl3 deri metoda e adsorbimit. Kompleksi 3/D-Dekstrozë. Përmes eksperimenteve, kompoziti mund të shfaqë qartë gjurmët e gishtërinjve në objekte të tilla si tapat e shisheve plastike, gotat dhe monedhat e Afrikës së Jugut nën ngacmimin e dritës së diellit 365 nm ose dritës ultravjollcë, me kontrast më të lartë dhe performancë më të qëndrueshme fluoreshence. Në vitin 2021, Dan Zhang et al. projektuar dhe sintetizuar me sukses një heksanuklear të ri Eu3+kompleks Eu6 (PPA) 18CTP-TPY me gjashtë vende lidhëse, i cili ka stabilitet të shkëlqyer termik fluoreshent (<50 ℃) dhe mund të përdoret për shfaqjen e gjurmëve të gishtërinjve. Megjithatë, nevojiten eksperimente të mëtejshme për të përcaktuar speciet e përshtatshme të tij të ftuar. Në vitin 2022, L Brini et al. sintetizoi me sukses Eu: Pluhur fluoreshente Y2Sn2O7 përmes metodës së bashkëprecipitimit dhe trajtimit të mëtejshëm të bluarjes, i cili mund të zbulojë gjurmët e mundshme të gishtërinjve në objekte prej druri dhe të papërshkueshme. Në të njëjtin vit, grupi kërkimor i Wang sintetizoi NaYF4: Yb duke përdorur metodën e sintezës termike të tretësit, bërthamën Er@YVO4 Eu -material nanofluoreshent i tipit guaskë, i cili mund të gjenerojë të kuqe fluoreshencë nën ngacmim ultravjollcë 254 nm dhe fluoreshencë e gjelbër e ndezur nën ngacmim afër infra të kuqe 980 nm, duke arritur shfaqjen në modalitet të dyfishtë të gjurmëve të gishtave të mundshëm te mysafiri. Ekrani i mundshëm i gjurmëve të gishtërinjve në objekte të tilla si pllaka qeramike, fletë plastike, lidhje alumini, RMB dhe letra me letra me ngjyra shfaq ndjeshmëri të lartë, selektivitet, kontrast dhe rezistencë të fortë ndaj ndërhyrjeve në sfond.
4 Outlook
Vitet e fundit, hulumtimi mbieuropiumi i tokës së rrallëkomplekset kanë tërhequr shumë vëmendje, falë vetive të tyre të shkëlqyera optike dhe magnetike si intensiteti i lartë i lumineshencës, pastërtia e lartë e ngjyrave, jetëgjatësia e gjatë e fluoreshencës, boshllëqet e mëdha të thithjes dhe emetimit të energjisë dhe majave të ngushta të absorbimit. Me thellimin e kërkimeve mbi materialet e rralla të tokës, aplikimet e tyre në fusha të ndryshme si ndriçimi dhe ekspozimi, bioshkenca, bujqësia, ushtria, industria e informacionit elektronik, transmetimi optik i informacionit, antifalsifikimi i fluoreshencës, zbulimi i fluoreshencës, etj. po bëhen gjithnjë e më të përhapura. Vetitë optike tëeuropiumkomplekset janë të shkëlqyera dhe fushat e aplikimit të tyre po zgjerohen gradualisht. Megjithatë, mungesa e tyre e stabilitetit termik, vetive mekanike dhe përpunueshmërisë do të kufizojnë aplikimet e tyre praktike. Nga këndvështrimi aktual i kërkimit, hulumtimi i aplikimit të vetive optike tëeuropiumkomplekset në fushën e mjekësisë ligjore duhet të fokusohen kryesisht në përmirësimin e vetive optike tëeuropiumkomplekset dhe zgjidhja e problemeve të grimcave fluoreshente që janë të prirura për t'u grumbulluar në mjedise të lagështa, duke ruajtur stabilitetin dhe efikasitetin e lumineshencës sëeuropiumkomplekset në tretësirat ujore. Në ditët e sotme, përparimi i shoqërisë dhe i shkencës dhe teknologjisë ka shtruar kërkesa më të larta për përgatitjen e materialeve të reja. Ndërsa plotëson nevojat e aplikimit, ai duhet gjithashtu të përputhet me karakteristikat e dizajnit të larmishëm dhe kostos së ulët. Prandaj, kërkime të mëtejshme mbieuropiumkomplekset kanë një rëndësi të madhe për zhvillimin e burimeve të pasura të tokës së rralla të Kinës dhe zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë kriminale.
Koha e postimit: Nëntor-01-2023