Pola papiler pada jari manusia pada dasarnya tetap tidak berubah dalam struktur topologi mereka sejak lahir, memiliki karakteristik yang berbeda dari orang ke orang, dan pola papiler pada setiap jari orang yang sama juga berbeda. Pola papilla di jari -jari bergerigi dan didistribusikan dengan banyak pori -pori keringat. Tubuh manusia terus-menerus mengeluarkan zat berbasis air seperti keringat dan zat berminyak seperti minyak. Zat -zat ini akan ditransfer dan disimpan pada objek ketika mereka bersentuhan, membentuk tayangan pada objek. Justru karena karakteristik unik cetakan tangan, seperti kekhususan individu, stabilitas seumur hidup, dan sifat reflektif dari tanda sentuh yang sidik jari telah menjadi simbol investigasi kriminal yang diakui dan pengakuan identitas pribadi sejak penggunaan sidik jari pertama untuk identifikasi pribadi pada akhir abad ke -19.
Di tempat kejadian, kecuali sidik jari tiga dimensi dan berwarna datar, laju kejadian sidik jari potensial adalah yang tertinggi. Sidik jari potensial biasanya memerlukan pemrosesan visual melalui reaksi fisik atau kimia. Metode pengembangan sidik jari potensial yang umum terutama meliputi pengembangan optik, pengembangan bubuk, dan pengembangan kimia. Di antara mereka, pengembangan bubuk disukai oleh unit akar rumput karena operasinya yang sederhana dan biaya rendah. Namun, keterbatasan tampilan sidik jari berbasis bubuk tradisional tidak lagi memenuhi kebutuhan teknisi kriminal, seperti warna dan bahan yang kompleks dan beragam dari objek di tempat kejadian, dan kontras yang buruk antara sidik jari dan warna latar belakang; Ukuran, bentuk, viskositas, rasio komposisi, dan kinerja partikel bubuk mempengaruhi sensitivitas penampilan bubuk; Selektivitas bubuk tradisional buruk, terutama peningkatan adsorpsi benda basah pada bubuk, yang sangat mengurangi selektivitas pengembangan bubuk tradisional. Dalam beberapa tahun terakhir, personel sains dan teknologi kriminal telah terus meneliti materi baru dan metode sintesis, di antaranyatanah jarangBahan luminescent telah menarik perhatian personel sains dan teknologi kriminal karena sifat luminescent mereka yang unik, kontras tinggi, sensitivitas tinggi, selektivitas tinggi, dan toksisitas rendah dalam penerapan tampilan sidik jari. 4F orbital elemen tanah jarang yang diisi secara bertahap memberikan mereka dengan tingkat energi yang sangat kaya, dan orbital elektron lapisan 5S dan 5P dari elemen -elemen tanah jarang sepenuhnya terisi. Elektron lapisan 4F dilindungi, memberikan elektron lapisan 4F mode gerak yang unik. Oleh karena itu, unsur -unsur tanah jarang menunjukkan fotostabilitas yang sangat baik dan stabilitas kimia tanpa pemotretan, mengatasi keterbatasan pewarna organik yang umum digunakan. Selain itu,tanah jarangElemen juga memiliki sifat listrik dan magnetik yang unggul dibandingkan dengan elemen lain. Sifat optik unik daritanah jarangIon, seperti masa pakai fluoresensi yang panjang, banyak pita penyerapan dan emisi yang sempit, dan kesenjangan penyerapan energi dan emisi yang besar, telah menarik perhatian luas dalam penelitian terkait tampilan sidik jari.
Di antara banyaktanah jarangelemen,Eropaadalah bahan bercahaya yang paling umum digunakan. Demarcay, penemuEropaPada tahun 1900, pertama kali dijelaskan garis tajam dalam spektrum serapan EU3+dalam larutan. Pada tahun 1909, Urban menggambarkan katodoluminesensiGD2O3: EU3+. Pada tahun 1920, Prandtl pertama kali menerbitkan spektrum serapan EU3+, mengkonfirmasi pengamatan de Mare. Spektrum serapan Eu3+ditunjukkan pada Gambar 1. Eu3+biasanya terletak pada orbital C2 untuk memfasilitasi transisi elektron dari level 5D0 ke 7F2, sehingga melepaskan fluoresensi merah. EU3+dapat mencapai transisi dari elektron keadaan tanah ke tingkat energi keadaan tereksitasi terendah dalam kisaran panjang gelombang cahaya yang terlihat. Di bawah eksitasi cahaya ultraviolet, EU3+menunjukkan photoluminescence merah yang kuat. Jenis photoluminescence ini tidak hanya berlaku untuk ion EU3+yang didoping dalam substrat atau kacamata kristal, tetapi juga untuk kompleks yang disintesis denganEropadan ligan organik. Ligan ini dapat berfungsi sebagai antena untuk menyerap luminesensi eksitasi dan mentransfer energi eksitasi ke tingkat energi ion EU3+yang lebih tinggi. Aplikasi terpenting dariEropaadalah bubuk fluoresen merahY2O3: EU3+(YOX) adalah komponen penting dari lampu neon. Eksitasi lampu merah Eu3+dapat dicapai tidak hanya dengan sinar ultraviolet, tetapi juga oleh balok elektron (katodoluminesensi), radiasi x-ray α atau β partikel, elektroluminesensi, luminesensi gesekan atau mekanis, dan metode chemiluminescence. Karena sifat bercahaya yang kaya, itu adalah probe biologis yang banyak digunakan di bidang ilmu biomedis atau biologi. Dalam beberapa tahun terakhir, ini juga membangkitkan minat penelitian personel sains dan teknologi kriminal di bidang sains forensik, memberikan pilihan yang baik untuk menembus keterbatasan metode bubuk tradisional untuk menampilkan sidik jari, dan memiliki signifikansi yang signifikan dalam meningkatkan kontras, sensitivitas, dan selektivitas tampilan sidik jari.
Gambar 1 EU3+Spektrogram Penyerapan
1, prinsip pendaranEuropium tanah jarangkompleks
Keadaan dasar dan konfigurasi elektronik keadaan tereksitasiEropaIon keduanya tipe 4FN. Karena efek perisai yang sangat baik dari orbital S dan D di sekitarEropaion pada orbital 4F, transisi FF dariEropaIon menunjukkan pita linier yang tajam dan masa pakai fluoresensi yang relatif panjang. Namun, karena efisiensi fotoluminesensi yang rendah dari ion Eropa di daerah ultraviolet dan cahaya yang terlihat, ligan organik digunakan untuk membentuk kompleks denganEropaion untuk meningkatkan koefisien penyerapan ultraviolet dan daerah cahaya yang terlihat. Fluoresensi dipancarkan olehEropaKompleks tidak hanya memiliki keunggulan unik dari intensitas fluoresensi tinggi dan kemurnian fluoresensi tinggi, tetapi juga dapat ditingkatkan dengan menggunakan efisiensi penyerapan tinggi senyawa organik di daerah ultraviolet dan cahaya yang terlihat. Energi eksitasi yang dibutuhkanEropaIon photoluminescence tinggi defisiensi efisiensi fluoresensi rendah. Ada dua prinsip pendaran utamaEuropium tanah jarangKompleks: satu adalah fotoluminesensi, yang membutuhkan liganEropakompleks; Aspek lain adalah bahwa efek antena dapat meningkatkan sensitivitasEropaLuminescence ion.
Setelah bersemangat dengan ultraviolet eksternal atau cahaya yang terlihat, ligan organik ditanah jarangTransisi kompleks dari keadaan dasar S0 ke Singlet State S1 yang bersemangat. Elektron keadaan tereksitasi tidak stabil dan kembali ke keadaan dasar S0 melalui radiasi, melepaskan energi untuk ligan untuk memancarkan fluoresensi, atau secara intermiten melompat ke triple state T1 atau T2 melalui cara non radiatif; Keadaan tereksitasi triple melepaskan energi melalui radiasi untuk menghasilkan ligan fosfor, atau mentransfer energi keEuropium logamion melalui transfer energi intramolekul non radiasi; Setelah bersemangat, ion Eropa bertransisi dari negara darat ke keadaan tereksitasi, danEropaIon dalam transisi keadaan tereksitasi ke tingkat energi rendah, pada akhirnya kembali ke keadaan dasar, melepaskan energi dan menghasilkan fluoresensi. Oleh karena itu, dengan memperkenalkan ligan organik yang tepat untuk berinteraksitanah jarangIon dan peka ion logam pusat melalui transfer energi non radiasi dalam molekul, efek fluoresensi ion tanah jarang dapat sangat meningkat dan kebutuhan untuk energi eksitasi eksternal dapat dikurangi. Fenomena ini dikenal sebagai efek antena ligan. Diagram tingkat energi transfer energi di kompleks EU3+ditunjukkan pada Gambar 2.
Dalam proses transfer energi dari keadaan tereksitasi triplet ke EU3+, tingkat energi dari keadaan tereksitasi triplet ligan diperlukan untuk lebih tinggi dari atau konsisten dengan tingkat energi dari keadaan tereksitasi EU3+. Tetapi ketika tingkat energi triplet dari ligan jauh lebih besar dari energi tereksitasi terendah EU3+, efisiensi transfer energi juga akan sangat berkurang. Ketika perbedaan antara keadaan triplet ligan dan keadaan tereksitasi terendah EU3+kecil, intensitas fluoresensi akan melemah karena pengaruh laju penonaktifan termal dari keadaan triplet ligan. Kompleks β-diketon memiliki keunggulan koefisien penyerapan UV yang kuat, kemampuan koordinasi yang kuat, transfer energi yang efisientanah jarangs, dan dapat ada dalam bentuk padat dan cair, menjadikannya salah satu ligan yang paling banyak digunakantanah jarangkompleks.
Gambar 2 Diagram tingkat energi transfer energi di kompleks EU3+
2. Metode Sinesis dariEuropium tanah jarangKompleks
2.1 Metode sintesis solid-state suhu tinggi
Metode solid-state suhu tinggi adalah metode yang umum digunakan untuk mempersiapkantanah jarangBahan bercahaya, dan juga banyak digunakan dalam produksi industri. Metode sintesis solid-state suhu tinggi adalah reaksi antarmuka materi padat di bawah kondisi suhu tinggi (800-1500 ℃) untuk menghasilkan senyawa baru dengan menyebarkan atau mengangkut atom atau ion padat. Metode fase padat suhu tinggi digunakan untuk mempersiapkantanah jarangkompleks. Pertama, reaktan dicampur dalam proporsi tertentu, dan jumlah fluks yang tepat ditambahkan ke mortir untuk penggilingan menyeluruh untuk memastikan pencampuran yang seragam. Setelah itu, reaktan tanah ditempatkan di tungku suhu tinggi untuk kalsinasi. Selama proses kalsinasi, oksidasi, pengurangan, atau gas inert dapat diisi sesuai dengan kebutuhan proses eksperimental. Setelah kalsinasi suhu tinggi, matriks dengan struktur kristal spesifik terbentuk, dan ion tanah jarang aktivator ditambahkan ke dalamnya untuk membentuk pusat luminescent. Kompleks yang dikalsinasi perlu menjalani pendinginan, pembilasan, pengeringan, penggilingan, kalsinasi, dan penyaringan pada suhu kamar untuk mendapatkan produk. Umumnya, beberapa proses penggilingan dan kalsinasi diperlukan. Penggilingan berganda dapat mempercepat kecepatan reaksi dan membuat reaksi lebih lengkap. Ini karena proses penggilingan meningkatkan area kontak reaktan, sangat meningkatkan difusi dan kecepatan transportasi ion dan molekul dalam reaktan, sehingga meningkatkan efisiensi reaksi. Namun, waktu kalsinasi dan suhu yang berbeda akan berdampak pada struktur matriks kristal yang terbentuk.
Metode solid-state suhu tinggi memiliki keunggulan operasi proses sederhana, biaya rendah, dan konsumsi waktu yang singkat, menjadikannya teknologi persiapan yang matang. Namun, kelemahan utama dari metode solid-state suhu tinggi adalah: pertama, suhu reaksi yang diperlukan terlalu tinggi, yang membutuhkan peralatan dan instrumen tinggi, mengkonsumsi energi tinggi, dan sulit untuk mengontrol morfologi kristal. Morfologi produk tidak merata, dan bahkan menyebabkan keadaan kristal rusak, mempengaruhi kinerja pendaran. Kedua, penggilingan yang tidak mencukupi menyulitkan reaktan untuk dicampur secara merata, dan partikel kristal relatif besar. Karena penggilingan manual atau mekanis, kotoran pasti dicampur untuk mempengaruhi pendaran, menghasilkan kemurnian produk yang rendah. Masalah ketiga adalah aplikasi pelapisan yang tidak rata dan kepadatan yang buruk selama proses aplikasi. Lai et al. mensintesis serangkaian bubuk fluorescent polikromatik SR5 (PO4) 3CL 3CL yang didoping dengan Eu3+dan Tb3+menggunakan metode solid-state suhu tinggi tradisional. Di bawah eksitasi yang hampir ultraviolet, bubuk fluorescent dapat menyesuaikan warna luminesensi fosfor dari daerah biru ke daerah hijau sesuai dengan konsentrasi doping, meningkatkan cacat indeks rendering warna rendah dan suhu warna terkait tinggi pada dioda pemancaran cahaya putih. Konsumsi energi tinggi adalah masalah utama dalam sintesis bubuk fluoresen berbasis borofosfat dengan metode solid-state suhu tinggi. Saat ini, semakin banyak sarjana berkomitmen untuk mengembangkan dan mencari matriks yang sesuai untuk menyelesaikan masalah konsumsi energi tinggi dari metode solid-state suhu tinggi. Pada 2015, Hasegawa et al. Menyelesaikan persiapan solid-state suhu rendah dari fase Li2NABP2O8 (LNBP) menggunakan kelompok ruang P1 dari sistem triclinic untuk pertama kalinya. Pada tahun 2020, Zhu et al. melaporkan rute sintesis solid-state suhu rendah untuk fosfor Li2NABP2O8: EU3+(LNBP: EU), mengeksplorasi konsumsi energi rendah dan rute sintesis berbiaya rendah untuk fosfor anorganik.
2.2 Metode presipitasi CO
Metode presipitasi CO juga merupakan metode sintesis "kimia lunak" yang umum digunakan untuk menyiapkan bahan luminescent tanah jarang anorganik. Metode presipitasi CO melibatkan penambahan endapan pada reaktan, yang bereaksi dengan kation di setiap reaktan untuk membentuk endapan atau menghidrolisis reaktan dalam kondisi tertentu untuk membentuk oksida, hidroksida, garam yang tidak larut, dll. Produk target diperoleh melalui penyaringan, pencucian, pengeringan, dan proses lainnya. Keuntungan dari metode presipitasi CO adalah operasi sederhana, konsumsi waktu yang singkat, konsumsi energi rendah, dan kemurnian produk yang tinggi. Keuntungannya yang paling menonjol adalah bahwa ukuran partikelnya yang kecil dapat secara langsung menghasilkan nanocrystals. Kelemahan dari metode presipitasi CO adalah: pertama, fenomena agregasi produk yang diperoleh sangat parah, yang mempengaruhi kinerja luminescent dari bahan fluorescent; Kedua, bentuk produk tidak jelas dan sulit dikendalikan; Ketiga, ada persyaratan tertentu untuk pemilihan bahan baku, dan kondisi curah hujan antara masing -masing reaktan harus serupa atau identik mungkin, yang tidak cocok untuk penerapan beberapa komponen sistem. K. Petcharoen et al. Nanopartikel magnetit bola yang disintesis menggunakan amonium hidroksida sebagai metode presipitasi CO endapan dan kimia. Asam asetat dan asam oleat diperkenalkan sebagai agen pelapis selama tahap kristalisasi awal, dan ukuran nanopartikel magnetit dikontrol dalam kisaran 1-40nm dengan mengubah suhu. Nanopartikel magnetit yang terdispersi dengan baik dalam larutan berair diperoleh melalui modifikasi permukaan, meningkatkan fenomena aglomerasi partikel dalam metode presipitasi CO. Kee et al. membandingkan efek metode hidrotermal dan metode presipitasi CO pada bentuk, struktur, dan ukuran partikel EU-CSH. Mereka menunjukkan bahwa metode hidrotermal menghasilkan nanopartikel, sedangkan metode presipitasi CO menghasilkan partikel prismatik submikron. Dibandingkan dengan metode presipitasi CO, metode hidrotermal menunjukkan kristalinitas yang lebih tinggi dan intensitas photoluminescence yang lebih baik dalam persiapan bubuk EU-CSH. JK Han et al. Mengembangkan metode presipitasi CO baru menggunakan pelarut N yang tidak berair, N-dimethylformamide (DMF) untuk mempersiapkan (BA1-XSRX) 2SIO4: EU2 fosfor dengan distribusi ukuran sempit dan efisiensi kuantum tinggi di dekat nano bola atau partikel ukuran submikron. DMF dapat mengurangi reaksi polimerisasi dan memperlambat laju reaksi selama proses presipitasi, membantu mencegah agregasi partikel.
2.3 Metode sintesis termal hidrotermal/pelarut
Metode hidrotermal dimulai pada pertengahan abad ke-19 ketika ahli geologi mensimulasikan mineralisasi alami. Pada awal abad ke -20, teori ini secara bertahap matang dan saat ini merupakan salah satu metode kimia solusi yang paling menjanjikan. Metode hidrotermal adalah proses di mana uap air atau larutan berair digunakan sebagai media (untuk mengangkut ion dan gugus molekuler dan tekanan transfer) untuk mencapai keadaan subkritis atau superkritis dalam suhu tinggi dan lingkungan tertutup yang kuat, ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ Kelompok molekuler difus ke suhu rendah untuk rekristalisasi. Suhu, nilai pH, waktu reaksi, konsentrasi, dan jenis prekursor selama proses hidrolisis mempengaruhi laju reaksi, penampilan kristal, bentuk, struktur, dan laju pertumbuhan ke berbagai tingkat. Peningkatan suhu tidak hanya mempercepat pembubaran bahan baku, tetapi juga meningkatkan tabrakan molekul yang efektif untuk meningkatkan pembentukan kristal. Tingkat pertumbuhan yang berbeda dari setiap bidang kristal dalam kristal pH adalah faktor utama yang mempengaruhi fase kristal, ukuran, dan morfologi. Lamanya waktu reaksi juga mempengaruhi pertumbuhan kristal, dan semakin lama waktu, semakin menguntungkan untuk pertumbuhan kristal.
Keuntungan dari metode hidrotermal terutama dimanifestasikan dalam: pertama, kemurnian kristal tinggi, tidak ada polusi pengotor, distribusi ukuran partikel sempit, hasil tinggi, dan morfologi produk yang beragam; Yang kedua adalah bahwa proses operasi sederhana, biayanya rendah, dan konsumsi energi rendah. Sebagian besar reaksi dilakukan dalam lingkungan suhu sedang hingga rendah, dan kondisi reaksinya mudah dikendalikan. Rentang aplikasi luas dan dapat memenuhi persyaratan persiapan dari berbagai bentuk bahan; Ketiga, tekanan polusi lingkungan rendah dan relatif ramah terhadap kesehatan operator. Kelemahan utamanya adalah bahwa prekursor reaksi mudah dipengaruhi oleh pH lingkungan, suhu, dan waktu, dan produk memiliki kandungan oksigen yang rendah.
Metode solvotermal menggunakan pelarut organik sebagai media reaksi, lebih lanjut memperluas penerapan metode hidrotermal. Karena perbedaan yang signifikan dalam sifat fisik dan kimia antara pelarut organik dan air, mekanisme reaksi lebih kompleks, dan penampilan, struktur, dan ukuran produk lebih beragam. Nallappan et al. Kristal moox yang disintesis dengan morfologi yang berbeda dari lembaran ke nanorod dengan mengendalikan waktu reaksi metode hidrotermal menggunakan natrium dialkil sulfat sebagai zat pengarahan kristal. Dianwen Hu et al. Bahan komposit yang disintesis berdasarkan polyoxymolybdenum cobalt (COPMA) dan UIO-67 atau mengandung gugus bipyridyl (UIO-BPY) menggunakan metode solvotermal dengan mengoptimalkan kondisi sintesis.
2.4 Metode Gel Sol
Metode Sol Gel adalah metode kimia tradisional untuk menyiapkan bahan fungsional anorganik, yang banyak digunakan dalam persiapan nanomaterial logam. Pada tahun 1846, Elbelmen pertama kali menggunakan metode ini untuk mempersiapkan SiO2, tetapi penggunaannya belum matang. Metode persiapan terutama untuk menambahkan aktivator ion tanah jarang dalam solusi reaksi awal untuk membuat pelarut menguap untuk membuat gel, dan gel yang disiapkan mendapatkan produk target setelah perawatan suhu. Fosfor yang diproduksi oleh metode Sol Gel memiliki morfologi yang baik dan karakteristik struktural, dan produk ini memiliki ukuran partikel seragam yang kecil, tetapi luminositasnya perlu ditingkatkan. Proses persiapan metode sol-gel sederhana dan mudah dioperasikan, suhu reaksi rendah, dan kinerja keamanan tinggi, tetapi waktunya lama, dan jumlah masing-masing perlakuan terbatas. Gaponenko et al. Struktur multilayer BATIO3/SiO2 amorf yang disiapkan dengan sentrifugasi dan perlakuan panas metode sol-gel dengan transmisivitas yang baik dan indeks bias, dan menunjukkan bahwa indeks bias film BATIO3 akan meningkat dengan meningkatnya konsentrasi SOL. Pada tahun 2007, kelompok penelitian Liu L berhasil menangkap kompleks ion/sensitizer logam/sensitizer EU3 yang sangat fluoresen dan stabil dalam nanokomposit berbasis silika dan gel kering yang didoping menggunakan metode Sol Gel. Dalam beberapa kombinasi turunan yang berbeda dari sensitizer tanah jarang dan templat nanopor silika, penggunaan sensitizer 1,10-phenanthroline (OP) dalam template tetraethoxysilane (TEOS) memberikan gel kering yang didoping fluoresensi terbaik untuk menguji sifat spektral EU3+.
2.5 Metode Sintesis Microwave
Metode sintesis microwave adalah metode sintesis kimia hijau dan polusi baru dibandingkan dengan metode solid-state suhu tinggi, yang banyak digunakan dalam sintesis material, terutama di bidang sintesis nanomaterial, menunjukkan momentum perkembangan yang baik. Microwave adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 1nn dan 1m. Metode microwave adalah proses di mana partikel mikroskopis di dalam bahan awal mengalami polarisasi di bawah pengaruh kekuatan medan elektromagnetik eksternal. Saat arah medan listrik microwave berubah, arah dan arah pengaturan dipol berubah terus menerus. Respon histeresis dari dipol, serta konversi energi termal mereka sendiri tanpa perlu tabrakan, gesekan, dan kehilangan dielektrik antara atom dan molekul, mencapai efek pemanasan. Karena fakta bahwa pemanasan gelombang mikro dapat secara seragam memanaskan seluruh sistem reaksi dan melakukan energi dengan cepat, sehingga mempromosikan kemajuan reaksi organik, dibandingkan dengan metode persiapan tradisional, metode sintesis gelombang mikro memiliki keunggulan kecepatan reaksi cepat, keamanan hijau, ukuran partikel material kecil dan seragam, dan kemurnian fase tinggi. Namun, sebagian besar laporan saat ini menggunakan peredam gelombang mikro seperti bubuk karbon, Fe3O4, dan MnO2 untuk secara tidak langsung memberikan panas untuk reaksi. Zat yang mudah diserap oleh gelombang mikro dan dapat mengaktifkan reaktan itu sendiri membutuhkan eksplorasi lebih lanjut. Liu et al. Menggabungkan metode presipitasi CO dengan metode microwave untuk mensintesis spinel murni limn2O4 dengan morfologi berpori dan sifat yang baik.
2.6 Metode pembakaran
Metode pembakaran didasarkan pada metode pemanasan tradisional, yang menggunakan pembakaran bahan organik untuk menghasilkan produk target setelah larutan diuapkan hingga kering. Gas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan organik dapat secara efektif memperlambat terjadinya aglomerasi. Dibandingkan dengan metode pemanasan solid-state, ini mengurangi konsumsi energi dan cocok untuk produk dengan kebutuhan suhu reaksi yang rendah. Namun, proses reaksi membutuhkan penambahan senyawa organik, yang meningkatkan biaya. Metode ini memiliki kapasitas pemrosesan yang kecil dan tidak cocok untuk produksi industri. Produk yang diproduksi dengan metode pembakaran memiliki ukuran partikel yang kecil dan seragam, tetapi karena proses reaksi yang singkat, mungkin ada kristal yang tidak lengkap, yang mempengaruhi kinerja pendaran dari kristal. Anning et al. Digunakan LA2O3, B2O3, dan MG sebagai bahan awal dan menggunakan sintesis pembakaran dibantu garam untuk menghasilkan bubuk LAB6 dalam batch dalam waktu singkat.
3. PenerapanEuropium tanah jarangkompleks dalam pengembangan sidik jari
Metode tampilan bubuk adalah salah satu metode tampilan sidik jari paling klasik dan tradisional. Saat ini, bubuk yang menampilkan sidik jari dapat dibagi menjadi tiga kategori: bubuk tradisional, seperti bubuk magnetik yang terdiri dari bubuk besi halus dan bubuk karbon; Bubuk logam, seperti bubuk emas,bubuk perak, dan bubuk logam lainnya dengan struktur jaringan; Bubuk fluorescent. Namun, bubuk tradisional sering mengalami kesulitan besar dalam menampilkan sidik jari atau sidik jari lama pada objek latar belakang yang kompleks, dan memiliki efek toksik tertentu pada kesehatan pengguna. Dalam beberapa tahun terakhir, personel sains dan teknologi kriminal semakin menyukai penerapan bahan fluoresen nano untuk tampilan sidik jari. Karena sifat luminescent unik dari EU3+dan aplikasi yang meluas daritanah jarangzat,Europium tanah jarangKompleks tidak hanya menjadi hotspot penelitian di bidang sains forensik, tetapi juga memberikan ide penelitian yang lebih luas untuk tampilan sidik jari. Namun, EU3+dalam cairan atau padatan memiliki kinerja penyerapan cahaya yang buruk dan perlu dikombinasikan dengan ligan untuk peka dan memancarkan cahaya, memungkinkan Eu3+untuk menunjukkan sifat fluoresensi yang lebih kuat dan lebih persisten. Saat ini, ligan yang umum digunakan terutama termasuk β-diketon, asam karboksilat dan garam karboksilat, polimer organik, makro supramolekul, dll. Dengan penelitian mendalam dan penerapannyaEuropium tanah jarangkompleks, telah ditemukan bahwa di lingkungan yang lembab, getaran koordinasi molekul H2OEropaKompleks dapat menyebabkan pendinginan pendaran. Oleh karena itu, untuk mencapai selektivitas yang lebih baik dan kontras yang kuat dalam tampilan sidik jari, upaya perlu dilakukan untuk mempelajari cara meningkatkan stabilitas termal dan mekanikEropakompleks.
Pada tahun 2007, kelompok penelitian Liu L adalah pelopor memperkenalkanEropaKompleks ke bidang tampilan sidik jari untuk pertama kalinya di rumah dan di luar negeri. Kompleks ion/sensitizer logam/sensitizer EU3+yang sangat fluoresen dan ringan yang ditangkap oleh metode Sol Gel dapat digunakan untuk deteksi sidik jari potensial pada berbagai bahan terkait forensik, termasuk foil emas, kaca, plastik, kertas berwarna dan daun hijau. Penelitian Eksplorasi memperkenalkan proses persiapan, spektrum UV/vis, karakteristik fluoresensi, dan hasil pelabelan sidik jari dari nanokomposit EU3+/OP/TEOS baru ini.
Pada 2014, Seung Jin Ryu et al. pertama kali membentuk kompleks EU3+([EUCL2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) oleh hexahidratEropa klorida(EUCL3 · 6H2O) dan 1-10 fenantrolin (Phen). Melalui reaksi pertukaran ion antara ion natrium interlayer danEropaIon kompleks, senyawa hibrida nano interkalasi (EU (phen) 2) 3+- Sintesis batu sabun lithium dan EU (phen) 2) 3+- montmorillonite alami) diperoleh. Under excitation of a UV lamp at a wavelength of 312nm, the two complexes not only maintain characteristic photoluminescence phenomena, but also have higher thermal, chemical, and mechanical stability compared to pure Eu3+complexes.However, due to the absence of quenched impurity ions such as iron in the main body of lithium soapstone, [Eu (Phen) 2] 3+- lithium soapstone has better luminescence Intensitas daripada [EU (Phen) 2] 3+- Montmorillonite, dan sidik jari menunjukkan garis yang lebih jelas dan kontras yang lebih kuat dengan latar belakang. Pada 2016, V Sharma et al. Sintesis strontium aluminat (Sral2O4: Eu2+, Dy3+) Nano Fluorescent Powder menggunakan metode pembakaran. Serbuk ini cocok untuk tampilan sidik jari segar dan lama pada benda permeabel dan tidak permeabel seperti kertas berwarna biasa, kertas kemasan, foil aluminium, dan cakram optik. Ini tidak hanya menunjukkan sensitivitas dan selektivitas tinggi, tetapi juga memiliki karakteristik afterglow yang kuat dan tahan lama. Pada 2018, Wang et al. disiapkan nanopartikel cas (ESM-CAS-NP)Eropa, Samarium, dan mangan dengan diameter rata -rata 30nm. Nanopartikel dienkapsulasi dengan ligan amphiphilic, memungkinkan mereka untuk disebarkan secara seragam dalam air tanpa kehilangan efisiensi fluoresensi mereka; Modifikasi CO dari permukaan ESM-CAS-NP dengan 1-dodecylthiol dan 11-Mercaptoundececanoic Acid (ARG-DT)/ MUA@ESM-Cas NP berhasil memecahkan masalah pendinginan fluoresensi dalam agregasi air dan partikel yang disebabkan oleh hidrolisis partikel dalam bubuk fluoresen Nano. Bubuk fluorescent ini tidak hanya menunjukkan sidik jari potensial pada benda -benda seperti aluminium foil, plastik, kaca, dan ubin keramik dengan sensitivitas tinggi, tetapi juga memiliki berbagai sumber cahaya eksitasi dan tidak memerlukan peralatan ekstraksi gambar yang mahal untuk menampilkan sidik jari pada tahun yang sama, kelompok penelitian Wang mensintesis serangkaian ternary TernaryEropaKompleks [EU (M-MA) 3 (O-phen)] menggunakan orto, meta, dan asam p-methylbenzoic sebagai ligan pertama dan fenantrolin orto sebagai ligan kedua menggunakan metode presipitasi. Di bawah iradiasi cahaya ultraviolet 245nm, sidik jari potensial pada objek seperti plastik dan merek dagang dapat ditampilkan dengan jelas. Pada 2019, Sung Jun Park et al. Sintesis ybo3: ln3+(ln = eu, tb) fosfor melalui metode solvotermal, secara efektif meningkatkan deteksi sidik jari potensial dan mengurangi gangguan pola latar belakang. Pada tahun 2020, Prabakaran et al. mengembangkan na na [EU (5,50 DMBP) (phen) 3] · cl3/d-dekstrosa komposit, menggunakan EUCL3 · 6H20 sebagai prekursor. Na [EU (5,5 '- DMBP) (Phen) 3] Cl3 disintesis menggunakan phen dan 5,5 ′- DMBP melalui metode pelarut panas, dan kemudian Na [EU (5,5'- DMBP) (phen) 3] CL3 dan D-dekstrosa digunakan sebagai prusor untuk membentuk Na [phen) (EU, 5) (EUBE, 5,10) (phen) (phen) (EUBED 5) (EUBE, 5,5) (phen) (phen) (eUSTI0) (eu) (E-50 DEXTROS DEXTROSE (PHEN) (PHEN) (E-50 DEVEND 3 [phen) (phen. metode. Kompleks 3/D-dekstrosa. Melalui percobaan, komposit dapat dengan jelas menampilkan sidik jari pada benda -benda seperti tutup botol plastik, kacamata, dan mata uang Afrika Selatan di bawah eksitasi sinar matahari 365nm atau cahaya ultraviolet, dengan kontras yang lebih tinggi dan kinerja fluoresensi yang lebih stabil. Pada tahun 2021, Dan Zhang et al. Berhasil merancang dan mensintesis hexanuclear eu3+complex eu6 (PPA) 18ctp-tpy novel dengan enam situs pengikatan, yang memiliki stabilitas termal fluoresensi yang sangat baik (<50 ℃) dan dapat digunakan untuk tampilan sidik jari. Namun, percobaan lebih lanjut diperlukan untuk menentukan spesies tamunya yang cocok. Pada tahun 2022, L Brini et al. successfully synthesized Eu: Y2Sn2O7 fluorescent powder through co precipitation method and further grinding treatment, which can reveal potential fingerprints on wooden and impermeable objects.In the same year, Wang's research group synthesized NaYF4: Yb using solvent thermal synthesis method, Er@YVO4 Eu core-shell type nanofluorescence material, which can generate red fluorescence under 254nm Eksitasi ultraviolet dan fluoresensi hijau cerah di bawah 980nm eksitasi inframerah dekat, mencapai tampilan mode ganda dari sidik jari potensial pada tamu. Tampilan sidik jari yang potensial pada benda -benda seperti ubin keramik, lembaran plastik, paduan aluminium, RMB, dan kertas kop surat berwarna menunjukkan sensitivitas tinggi, selektivitas, kontras, dan ketahanan kuat terhadap gangguan latar belakang.
4 Outlook
Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentangEuropium tanah jarangKompleks telah menarik banyak perhatian, berkat sifat optik dan magnetiknya yang sangat baik seperti intensitas pendaran tinggi, kemurnian warna tinggi, masa pakai fluoresensi panjang, kesenjangan penyerapan energi dan emisi yang besar, dan puncak penyerapan yang sempit. Dengan pendalaman penelitian tentang bahan tanah jarang, aplikasi mereka di berbagai bidang seperti pencahayaan dan tampilan, biosains, pertanian, militer, industri informasi elektronik, transmisi informasi optik, anti-counterfeiting fluoresensi, deteksi fluoresensi, dll. Menjadi semakin meluas. Sifat optik dariEropaKompleks sangat baik, dan bidang aplikasinya secara bertahap berkembang. Namun, kurangnya stabilitas termal, sifat mekanik, dan proses proses akan membatasi aplikasi praktisnya. Dari perspektif penelitian saat ini, penelitian aplikasi sifat optikEropaKompleks di bidang sains forensik terutama harus fokus pada peningkatan sifat optik dariEropakompleks dan menyelesaikan masalah partikel neon yang rentan terhadap agregasi di lingkungan yang lembab, menjaga stabilitas dan efisiensi pendaran dariEropaKompleks dalam larutan berair. Saat ini, kemajuan masyarakat dan sains dan teknologi telah mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk persiapan bahan baru. Saat memenuhi kebutuhan aplikasi, itu juga harus mematuhi karakteristik desain yang beragam dan biaya rendah. Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut tentangEropaKompleks sangat penting untuk pengembangan sumber daya tanah jarang Cina yang kaya dan pengembangan ilmu kriminal dan teknologi.
Waktu posting: Nov-01-2023