Адамның саусақтарындағы папиллярлық өрнектер туған кезден бастап топологиялық құрылымы бойынша негізінен өзгеріссіз қалады, адамнан адамға әртүрлі сипаттамаларға ие, ал бір адамның әр саусағындағы папиллярлық өрнектер де әртүрлі. Саусақтардың папиллярлық үлгісі жиырылған және көптеген тер тесіктерімен таралған. Адам ағзасы су негізіндегі тер сияқты заттарды және май сияқты майлы заттарды үздіксіз шығарады. Бұл заттар затқа тиген кезде тасымалданады және тұндырады, объектіде әсер қалдырады. Дәл қол іздерінің бірегей сипаттамалары, мысалы, олардың жеке ерекшелігі, өмір бойы тұрақтылығы және сенсорлық таңбалардың шағылысатын сипатына байланысты саусақ іздері жеке сәйкестендіру үшін саусақ іздерін алғаш рет қолданған кезден бастап қылмыстық тергеудің және жеке тұлғаны танудың танылған символына айналды. 19 ғасырдың аяғында.
Қылмыс орнында үш өлшемді және жалпақ түсті саусақ іздерін қоспағанда, ықтимал саусақ іздерінің пайда болу жылдамдығы ең жоғары. Потенциалды саусақ іздері әдетте физикалық немесе химиялық реакциялар арқылы визуалды өңдеуді қажет етеді. Саусақ ізін дамытудың жалпы әлеуетті әдістеріне негізінен оптикалық даму, ұнтақ әзірлеу және химиялық өңдеу кіреді. Олардың ішінде ұнтақты әзірлеу оның қарапайым жұмысына және төмен құнына байланысты негізгі бөлімшелерге ұнайды. Дегенмен, ұнтақ негізіндегі дәстүрлі саусақ ізі дисплейінің шектеулері қылмыс орнындағы нысанның күрделі және алуан түрлі түстері мен материалдары, саусақ ізі мен фондық түс арасындағы нашар контраст сияқты қылмыстық техниктердің қажеттіліктерін қанағаттандырмайды; Ұнтақ бөлшектерінің мөлшері, пішіні, тұтқырлығы, композициялық қатынасы және өнімділігі ұнтақ сыртқы түрінің сезімталдығына әсер етеді; Дәстүрлі ұнтақтардың селективтілігі нашар, әсіресе ұнтақтағы дымқыл заттардың адсорбциясы жоғарылайды, бұл дәстүрлі ұнтақтардың даму селективтілігін айтарлықтай төмендетеді. Соңғы жылдары криминалдық ғылым мен технология қызметкерлері жаңа материалдар мен синтез әдістерін үздіксіз зерттеуде, соның ішіндесирек жерлюминесцентті материалдар бірегей люминесценттік қасиеттеріне, жоғары контрастына, жоғары сезімталдығына, жоғары селективтілігіне және саусақ ізі дисплейін қолданудағы төмен уыттылығына байланысты қылмыстық ғылым және технология қызметкерлерінің назарын аударды. Сирек жер элементтерінің біртіндеп толтырылған 4f орбитальдары оларға өте бай энергетикалық деңгейлер береді, ал сирек жер элементтерінің 5s және 5P қабатының электронды орбитальдары толығымен толтырылады. 4f қабатының электрондары экрандалған, бұл 4f қабатының электрондарына ерекше қозғалыс режимін береді. Сондықтан сирек жер элементтері жиі қолданылатын органикалық бояғыштардың шектеулерін еңсере отырып, фотоағартусыз тамаша фототұрақтылық пен химиялық тұрақтылықты көрсетеді. Сонымен қатар,сирек жерэлементтердің басқа элементтермен салыстырғанда электрлік және магниттік қасиеттері де жоғары. Бірегей оптикалық қасиеттерісирек жерФлуоресценцияның ұзақ қызмет ету мерзімі, көптеген тар жұту және эмиссия жолақтары және үлкен энергияны сіңіру және эмиссиялық бос орындар сияқты иондар саусақ ізі дисплейіне қатысты зерттеулерде кеңінен назар аударды.
Көптеген арасындасирек жерэлементтері,еуропиумең жиі қолданылатын люминесцентті материал болып табылады. Демаркей, ашушыеуропиум1900 жылы алғаш рет ерітіндідегі Eu3+ жұтылу спектріндегі өткір сызықтарды сипаттады. 1909 жылы Урбан катодолюминесценцияны сипаттадыGd2O3: Eu3+. 1920 жылы Прандтль алғаш рет Де Маренің бақылауларын растайтын Eu3+ жұтылу спектрлерін жариялады. Eu3+ жұтылу спектрі 1-суретте көрсетілген. Eu3+ әдетте электрондардың 5D0 деңгейінен 7F2 деңгейіне ауысуын жеңілдету үшін C2 орбиталында орналасады, осылайша қызыл флуоресценцияны шығарады. Eu3+ көрінетін жарық толқын ұзындығы диапазонында негізгі күйдегі электрондардан ең төменгі қозған күйдің энергетикалық деңгейіне өтуге қол жеткізе алады. Ультракүлгін сәуленің қозуы кезінде Eu3+ күшті қызыл фотолюминесценцияны көрсетеді. Фотолюминесценцияның бұл түрі кристалдық субстраттарда немесе шыныларда легирленген Eu3+ иондарына ғана емес, сонымен бірге синтезделген кешендерге де қолданылады.еуропиумжәне органикалық лигандтар. Бұл лигандтар қозу люминесценциясын жұту және қозу энергиясын Eu3+ иондарының жоғары энергетикалық деңгейлеріне тасымалдау үшін антенна ретінде қызмет ете алады. Ең маңызды қолданбасыеуропиумқызыл флуоресцентті ұнтақ болып табыладыY2O3: Eu3+(YOX) флуоресцентті лампалардың маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Eu3+ қызыл жарықты қоздыру тек ультракүлгін сәулемен ғана емес, сонымен қатар электронды сәуле (катодолюминесценция), рентген сәулесі γ Сәулелену α немесе β Бөлшек, электролюминесценция, фрикциондық немесе механикалық люминесценция және хемилюминесценция әдістерімен де қол жеткізуге болады. Бай люминесценттік қасиеттеріне байланысты ол биомедициналық немесе биологиялық ғылымдар салаларында кеңінен қолданылатын биологиялық зонд болып табылады. Соңғы жылдары бұл сонымен қатар криминалистикалық ғылымдар саласындағы криминалистикалық ғылымдар мен технология қызметкерлерінің ғылыми қызығушылығын тудырды, саусақ іздерін көрсету үшін дәстүрлі ұнтақ әдісінің шектеулерін бұзудың жақсы таңдауын қамтамасыз етті және контрастты жақсартуда маңызды мәнге ие, саусақ ізі дисплейінің сезімталдығы және таңдамалылығы.
1-сурет Eu3+Жұтылу спектрограммасы
1, люминесценция принципісирек жер еуропиумыкешендер
Негізгі күй және қозған күй электронды конфигурацияларыеуропиумиондардың екеуі де 4fn типті. айналасындағы s және d орбитальдарының тамаша экрандаушы әсерінің арқасындаеуропиум4f орбитальдарындағы иондар, ff ауысуларыеуропиумиондар өткір сызықтық жолақтар мен салыстырмалы түрде ұзақ флуоресценцияның өмір сүру уақытын көрсетеді. Алайда, ультракүлгін және көрінетін жарық аймақтарында еуропий иондарының фотолюминесценция тиімділігі төмен болғандықтан, органикалық лигандалар бар комплекстер түзу үшін қолданылады.еуропиумультракүлгін және көрінетін жарық аймақтарының жұту коэффициентін жақсарту үшін иондар. арқылы шығарылатын флуоресценцияеуропиумкешендер жоғары флуоресценция қарқындылығы мен жоғары флуоресценция тазалығының бірегей артықшылықтарына ие ғана емес, сонымен қатар ультракүлгін және көрінетін жарық аймақтарында органикалық қосылыстардың жоғары сіңіру тиімділігін пайдалану арқылы жақсартуға болады. үшін қажетті қозу энергиясыеуропиумиондық фотолюминесценция жоғары Төмен флуоресценция тиімділігінің жетіспеушілігі. Люминесценцияның екі негізгі принципі барсирек жер еуропиумыкомплекстер: бірі - фотолюминесценция, ол лиганданы қажет етедіеуропиумкешендер; Тағы бір аспект - антенна әсері сезімталдықты жақсарта аладыеуропиумиондық люминесценция.
Сыртқы ультракүлгін немесе көрінетін жарықпен қоздырылғаннан кейін органикалық лигандтарсирек жерS0 негізгі күйден S1 қозған синглетті күйге күрделі ауысулар. Қозған күйдегі электрондар тұрақсыз және сәулелену арқылы негізгі S0 күйіне оралады, лиганданың флуоресценция шығаруы үшін энергияны босатады немесе радиациялық емес құралдар арқылы оның үш еселенген қозу күйіне T1 немесе T2 мезгіл-мезгіл секіреді; Үш рет қоздырылған күйлер лигандты фосфоресценция алу үшін сәулелену арқылы энергияны шығарады немесе энергияныметалл еуропийиондар радиациялық емес молекулаішілік энергияны беру арқылы; Қоздырылғаннан кейін еуропий иондары негізгі күйден қозған күйге өтеді, жәнееуропиумқозған күйдегі иондар төмен энергия деңгейіне ауысады, ақырында негізгі күйге оралады, энергияны босатады және флуоресценцияны тудырады. Сондықтан өзара әрекеттесу үшін сәйкес органикалық лигандтарды енгізу арқылысирек жериондар мен орталық металл иондарын молекулалар ішінде радиациялық емес энергия тасымалдау арқылы сенсибилизациялайды, сирек жер иондарының флуоресценциялық әсерін айтарлықтай арттыруға және сыртқы қозу энергиясына қажеттілікті азайтуға болады. Бұл құбылыс лигандтардың антенналық әсері ретінде белгілі. Eu3+комплекстеріндегі энергия алмасудың энергия деңгейінің диаграммасы 2-суретте көрсетілген.
Триплетті қоздырылған күйден Eu3+-ге энергияны беру процесінде лиганд үштік қоздырылған күйдің энергетикалық деңгейі Eu3+қозған күйдің энергетикалық деңгейінен жоғары немесе оған сәйкес болуы талап етіледі. Бірақ лигандтың триплеттік энергетикалық деңгейі Eu3+-тің ең төменгі қозған күй энергиясынан әлдеқайда жоғары болғанда, энергия тасымалдау тиімділігі де айтарлықтай төмендейді. Лигандтың триплетті күйі мен Eu3+ ең төменгі қозған күйінің арасындағы айырмашылық аз болған кезде лигандтың триплет күйінің термиялық деактивация жылдамдығының әсерінен флуоресценция қарқындылығы әлсірейді. β- Дикетон кешендері күшті ультракүлгін жұту коэффициентінің, күшті үйлестіру қабілетінің, энергияны тиімді тасымалдаудың артықшылықтарына ие.сирек жерs және қатты және сұйық күйде болуы мүмкін, бұл оларды ең көп қолданылатын лигандтардың біріне айналдырады.сирек жеркешендер.
2-сурет Eu3+кешеніндегі энергияның берілуінің энергия деңгейінің диаграммасы
2. Синтез әдісіСирек жер еуропиясыКешендер
2.1 Жоғары температурадағы қатты дене синтезі әдісі
Жоғары температуралы қатты күй әдісі - дайындау үшін жиі қолданылатын әдіссирек жерлюминесцентті материалдар, сонымен қатар ол өнеркәсіптік өндірісте кеңінен қолданылады. Жоғары температурадағы қатты дене синтезі әдісі - бұл қатты заттың жоғары температура жағдайында (800-1500 ℃) қатты атомдарды немесе иондарды диффузиялау немесе тасымалдау арқылы жаңа қосылыстарды алу реакциясы. Дайындау үшін жоғары температуралы қатты фазалық әдіс қолданыладысирек жеркешендер. Біріншіден, әрекеттесуші заттар белгілі бір пропорцияда араластырылады және біркелкі араластыруды қамтамасыз ету үшін мұқият ұнтақтау үшін ерітіндіге тиісті мөлшерде флюс қосылады. Одан кейін ұнтақталған реагенттер күйдіру үшін жоғары температуралы пешке орналастырылады. Күйдіру процесі кезінде тәжірибелік процестің қажеттіліктеріне сәйкес тотығу, қалпына келтіру немесе инертті газдарды толтыруға болады. Жоғары температурада күйдіруден кейін белгілі бір кристалдық құрылымы бар матрица қалыптасады, оған белсендіруші сирек жер иондары қосылады, бұл люминесценттік орталықты құрайды. Өнімді алу үшін күйдірілген кешен бөлме температурасында салқындату, шаю, кептіру, қайта ұнтақтау, күйдіру және сүзгілеуден өтуі керек. Әдетте, бірнеше ұнтақтау және күйдіру процестері қажет. Бірнеше рет ұнтақтау реакция жылдамдығын тездетеді және реакцияны толық етеді. Өйткені ұнтақтау процесі әрекеттесуші заттардың жанасу аймағын ұлғайтады, әрекеттесуші заттардағы иондар мен молекулалардың диффузиясын және тасымалдау жылдамдығын айтарлықтай жақсартады, осылайша реакцияның тиімділігін арттырады. Дегенмен, әртүрлі күйдіру уақыттары мен температуралар түзілетін кристалдық матрицаның құрылымына әсер етеді.
Жоғары температурадағы қатты күйдегі әдіс қарапайым технологиялық операцияның, төмен шығындардың және аз уақытты тұтынудың артықшылықтарына ие, бұл оны жетілген дайындау технологиясына айналдырады. Дегенмен, жоғары температуралы қатты күйдегі әдістің негізгі кемшіліктері: біріншіден, қажетті реакция температурасы тым жоғары, ол жоғары жабдық пен аспаптарды қажет етеді, жоғары энергияны жұмсайды, кристалл морфологиясын бақылау қиын. Өнімнің морфологиясы біркелкі емес, тіпті кристалдық күйдің бұзылуына әкеліп соғады, бұл люминесценция өнімділігіне әсер етеді. Екіншіден, жеткіліксіз ұнтақтау әрекеттесуші заттардың біркелкі араласуын қиындатады, ал кристалдық бөлшектер салыстырмалы түрде үлкен болады. Қолмен немесе механикалық ұнтақтауға байланысты қоспалар люминесценцияға әсер ету үшін сөзсіз араласады, нәтижесінде өнімнің тазалығы төмен болады. Үшінші мәселе - жабынның біркелкі емес қолданылуы және қолдану процесінде төмен тығыздық. Лай және т.б. дәстүрлі жоғары температуралы қатты күй әдісін қолдана отырып, Eu3+ және Tb3+ қоспаларымен легирленген Sr5 (PO4) 3Cl бір фазалы полихроматикалық флуоресцентті ұнтақтардың сериясын синтездеді. Ультракүлгінге жақын қозу кезінде флуоресцентті ұнтақ люминесценция түсін көгілдір аймақтан жасыл аймаққа допинг концентрациясына сәйкес реттей алады, ақ жарық шығаратын диодтардағы төмен түсті көрсету индексі мен байланысты түс температурасының ақауларын жақсартады. . Жоғары температуралы қатты дене әдісімен борофосфат негізіндегі флуоресцентті ұнтақтарды синтездеудегі негізгі мәселе энергияны жоғары тұтыну болып табылады. Қазіргі уақытта көбірек ғалымдар жоғары температуралы қатты дене әдісінің жоғары энергия тұтыну мәселесін шешу үшін қолайлы матрицаларды әзірлеуге және іздеуге ұмтылуда. 2015 жылы Хасегава және т.б. бірінші рет триклиникалық жүйенің P1 кеңістік тобын пайдалана отырып, Li2NaBP2O8 (LNBP) фазасының төмен температуралы қатты күйдегі дайындығын аяқтады. 2020 жылы Жу және т.б. бейорганикалық люминофорлар үшін энергияны аз тұтыну мен арзан синтез жолын зерттей отырып, Li2NaBP2O8: Eu3+(LNBP: Eu) фосфор романы үшін төмен температуралы қатты дене синтезінің жолын хабарлады.
2.2 Со тұндыру әдісі
Бірлескен тұндыру әдісі бейорганикалық сирек жер люминесцентті материалдарды дайындау үшін жиі қолданылатын «жұмсақ химиялық» синтез әдісі болып табылады. Бірлескен тұндыру әдісі әрекеттесушіге тұнбаны қосуды қамтиды, ол әрбір әрекеттесуші құрамындағы катиондармен әрекеттесіп, тұнба түзеді немесе белгілі бір жағдайларда әрекеттесуші затты оксидтерді, гидроксидтерді, ерімейтін тұздарды және т.б. түзу үшін гидролиздейді. Мақсатты өнім сүзу арқылы алынады, жуу, кептіру және басқа процестер. Бірлескен тұндыру әдісінің артықшылықтары қарапайым жұмыс, қысқа уақытты тұтыну, аз энергия тұтыну және өнімнің жоғары тазалығы болып табылады. Оның ең көрнекті артықшылығы - оның шағын бөлшектерінің мөлшері тікелей нанокристалдарды жасай алады. Бірлескен тұндыру әдісінің кемшіліктері: біріншіден, алынған өнімнің агрегация құбылысы ауыр, бұл флуоресцентті материалдың люминесценттік өнімділігіне әсер етеді; Екіншіден, өнімнің пішіні түсініксіз және бақылау қиын; Үшіншіден, шикізатты таңдауға белгілі бір талаптар қойылады және әрбір реактивтер арасындағы тұндыру жағдайлары мүмкіндігінше ұқсас немесе бірдей болуы керек, бұл бірнеше жүйе құрамдастарын қолдану үшін қолайлы емес. К.Петчароен және т.б. тұнба ретінде аммоний гидроксиді және химиялық бірге тұндыру әдісі арқылы сфералық магнетит нанобөлшектерін синтездеді. Сірке қышқылы және олеин қышқылы бастапқы кристалдану сатысында жабын агенттері ретінде енгізілді және магнетит нанобөлшектерінің өлшемі температураны өзгерту арқылы 1-40 нм диапазонында бақыланды. Су ерітіндісіндегі жақсы дисперсті магнетит нанобөлшектері бірлескен тұндыру әдісінде бөлшектердің агломерация құбылысын жақсарта отырып, беттік модификация арқылы алынды. Ки және т.б. гидротермиялық әдіс пен бірге тұндыру әдісінің Eu-CSH пішініне, құрылымына және бөлшектерінің өлшеміне әсерін салыстырды. Олар гидротермиялық әдіс нанобөлшектерді генерациялайтынын, ал бірге тұндыру әдісі субмикрондық призмалық бөлшектерді түзетінін атап өтті. Бірлескен тұндыру әдісімен салыстырғанда, гидротермиялық әдіс Eu-CSH ұнтағын дайындауда жоғары кристалдылық пен жақсы фотолюминесценция қарқындылығын көрсетеді. JK Han және т.б. (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 люминофорларын дайындау үшін сулы емес еріткіш N, N-диметилформамидті (DMF) қолданып, сфералық нано немесе субмикрон өлшемді бөлшектердің жанында өлшемі тар және жоғары кванттық тиімділігі бар Eu2 люминофорларын дайындау үшін жаңа бірлескен тұндыру әдісін әзірледі. DMF полимерлену реакцияларын азайтып, тұндыру процесі кезінде реакция жылдамдығын бәсеңдетеді, бұл бөлшектердің агрегациясын болдырмауға көмектеседі.
2.3 Гидротермиялық/еріткіш термиялық синтез әдісі
Гидротермиялық әдіс 19 ғасырдың ортасында геологтар табиғи минералдануды модельдеген кезде басталды. 20 ғасырдың басында теория бірте-бірте жетілді және қазіргі уақытта ерітінділер химиясының ең перспективалы әдістерінің бірі болып табылады. Гидротермиялық әдіс - бұл жоғары температура мен жоғары қысымды жабық ортада субкритикалық немесе суперкритикалық күйге жету үшін орта ретінде су буы немесе сулы ерітінді (иондар мен молекулалық топтарды тасымалдау және қысымды беру үшін) қолданылатын процесс температура 100-240 ℃, ал соңғысы 1000 ℃ дейін температурада болса), гидролиз реакциясының жылдамдығын жылдамдатады. шикізат, ал күшті конвекция кезінде иондар мен молекулалық топтар қайта кристалдану үшін төмен температураға дейін диффузияланады. Гидролиз процесі кезінде температура, рН мәні, реакция уақыты, концентрациясы және прекурсордың түрі әртүрлі дәрежеде реакция жылдамдығына, кристалдың сыртқы түріне, пішініне, құрылымына және өсу жылдамдығына әсер етеді. Температураның жоғарылауы шикізаттың еруін тездетіп қана қоймайды, сонымен қатар кристалдардың түзілуіне ықпал ету үшін молекулалардың тиімді соқтығысуын арттырады. рН кристалдарындағы әрбір кристалдық жазықтықтың әртүрлі өсу қарқыны кристалдық фазаға, өлшемге және морфологияға әсер ететін негізгі факторлар болып табылады. Реакция уақытының ұзақтығы кристалдардың өсуіне де әсер етеді, ал уақыт ұзағырақ болса, кристалдардың өсуіне соғұрлым қолайлы болады.
Гидротермиялық әдістің артықшылықтары негізінен мыналардан көрінеді: біріншіден, жоғары кристалдық тазалық, қоспалардың ластануы, бөлшектердің тар бөлінуі, жоғары өнімділік және өнімнің морфологиясының әртүрлілігі; Екіншісі – пайдалану процесі қарапайым, шығыны аз, энергия шығыны аз. Реакциялардың көпшілігі орташа және төмен температуралы орталарда жүзеге асырылады және реакция жағдайларын бақылау оңай. Қолдану ауқымы кең және әртүрлі формадағы материалдарды дайындау талаптарына жауап бере алады; Үшіншіден, қоршаған ортаның ластану қысымы төмен және ол операторлардың денсаулығына салыстырмалы түрде қолайлы. Оның негізгі кемшіліктері реакцияның прекурсорына қоршаған орта рН, температура және уақыт оңай әсер етеді және өнімде оттегі аз болады.
Солвотермиялық әдіс реакция ортасы ретінде органикалық еріткіштерді пайдаланады, бұл гидротермиялық әдістердің қолдану мүмкіндігін одан әрі кеңейтеді. Органикалық еріткіштер мен судың физикалық және химиялық қасиеттерінің айтарлықтай айырмашылығына байланысты реакция механизмі күрделірек, ал өнімнің сыртқы түрі, құрылымы және мөлшері әртүрлі. Наллаппан және т.б. кристалды бағыттаушы агент ретінде натрий диалкилсульфатын пайдалану арқылы гидротермиялық әдіспен реакция уақытын бақылау арқылы әртүрлі морфологиясы бар MoOx кристалдарын парақтан наноодқа дейін синтездеді. Дианвэн Ху және т.б. полиоксимолибден кобальт (CoPMA) және UiO-67 немесе құрамында бипиридил топтары (UiO-bpy) негізінде синтез шарттарын оңтайландыру арқылы солвотермиялық әдісті қолдана отырып, композициялық материалдарды синтездеді.
2.4 Соль гель әдісі
Соль гель әдісі – бейорганикалық функционалды материалдарды дайындаудың дәстүрлі химиялық әдісі, ол металл наноматериалдарды дайындауда кеңінен қолданылады. 1846 жылы Эльбельмен алғаш рет SiO2 дайындау үшін бұл әдісті қолданды, бірақ оны пайдалану әлі жетілмеген. Дайындау әдісі, негізінен, еріткіштің гель жасау үшін ұшпалануы үшін бастапқы реакция ерітіндісіне сирек жер иондарының активаторын қосу болып табылады, ал дайындалған гель температуралық өңдеуден кейін мақсатты өнімді алады. Золь гель әдісімен өндірілген фосфордың морфологиясы мен құрылымдық сипаттамалары жақсы, ал өнімнің біркелкі бөлшектерінің мөлшері аз, бірақ оның жарқырауын жақсарту қажет. Золь-гель әдісін дайындау процесі қарапайым және оңай жұмыс істейді, реакция температурасы төмен және қауіпсіздік көрсеткіштері жоғары, бірақ уақыт ұзақ және әр өңдеудің мөлшері шектеулі. Гапоненко және т.б. жақсы өткізгіштігі және сыну көрсеткіші бар золь-гель әдісімен центрифугалау және термиялық өңдеу арқылы аморфты BaTiO3/SiO2 көп қабатты құрылымды дайындады және золь концентрациясы жоғарылаған сайын BaTiO3 қабықшасының сыну көрсеткіші өсетінін атап көрсетті. 2007 жылы Лю Л-ның зерттеу тобы кремний диоксиді негізіндегі нанокомпозиттер мен легирленген құрғақ гельдегі жоғары флуоресцентті және жеңіл тұрақты Eu3+металл ионын/сенсибилизатор кешенін соль гель әдісімен сәтті түсірді. Сирек жерді сенсибилизаторлардың әртүрлі туындыларының және кремний нанокеуекті шаблондарының бірнеше комбинацияларында тетраэтоксисилан (TEOS) үлгісінде 1,10-фенантролин (ОП) сенсибилизаторын пайдалану Eu3+ спектрлік қасиеттерін сынау үшін ең жақсы флуоресцентті легирленген құрғақ гельді қамтамасыз етеді.
2.5 Микротолқынды синтез әдісі
Микротолқынды синтез әдісі материал синтезінде, әсіресе наноматериал синтезі саласында кеңінен қолданылатын, жақсы даму қарқынын көрсететін жоғары температурадағы қатты дене әдісімен салыстырғанда жаңа жасыл және ластанусыз химиялық синтез әдісі болып табылады. Микротолқын – толқын ұзындығы 1 мм мен 1 м аралығындағы электромагниттік толқын. Микротолқынды әдіс – бастапқы материалдың ішіндегі микроскопиялық бөлшектердің сыртқы электромагниттік өріс кернеулігінің әсерінен поляризациялану процесі. Микротолқынды электр өрісінің бағыты өзгерген сайын дипольдердің қозғалысы мен орналасу бағыты үздіксіз өзгереді. Дипольдердің гистерезис реакциясы, сондай-ақ атомдар мен молекулалар арасындағы соқтығысуды, үйкелісті және диэлектрлік жоғалтуды қажет етпей, өздерінің жылу энергиясын түрлендіру қыздыру әсеріне жетеді. Микротолқынды қыздыру бүкіл реакция жүйесін біркелкі қыздырып, энергияны жылдам өткізе алатындықтан, дәстүрлі дайындау әдістерімен салыстырғанда, органикалық реакциялардың прогрессіне ықпал етеді, микротолқынды синтез әдісі жылдам реакция жылдамдығы, жасыл қауіпсіздік, шағын және біркелкі артықшылықтарға ие. материал бөлшектерінің өлшемі және жоғары фазалық тазалық. Дегенмен, қазіргі уақытта көптеген есептер реакцияны жанама түрде жылумен қамтамасыз ету үшін көміртегі ұнтағы, Fe3O4 және MnO2 сияқты микротолқынды сіңіргіштерді пайдаланады. Микротолқындармен оңай сіңетін және әрекеттесуші заттарды белсендіретін заттар қосымша зерттеуді қажет етеді. Лю және т.б. кеуекті морфологиясы және жақсы қасиеттері бар таза шпинель LiMn2O4 синтездеу үшін бірге тұндыру әдісін микротолқынды әдіспен біріктірді.
2.6 Жану әдісі
Жану әдісі дәстүрлі қыздыру әдістеріне негізделген, оларда ерітінді құрғақ болғанша буланғаннан кейін мақсатты өнімді алу үшін органикалық заттардың жануы қолданылады. Органикалық заттардың жануынан пайда болатын газ агломерацияның пайда болуын тиімді түрде бәсеңдетуі мүмкін. Қатты күйдегі қыздыру әдісімен салыстырғанда ол энергияны тұтынуды азайтады және реакция температурасы төмен өнімдерге жарамды. Бірақ реакция процесі органикалық қосылыстарды қосуды талап етеді, бұл шығындарды арттырады. Бұл әдіс аз өңдеу қуатына ие және өнеркәсіптік өндіріске жарамайды. Жану әдісімен өндірілген өнім шағын және біркелкі бөлшектер өлшеміне ие, бірақ қысқа реакция процесіне байланысты толық емес кристалдар болуы мүмкін, бұл кристалдардың люминесценция көрсеткіштеріне әсер етеді. Аннинг және т.б. бастапқы материалдар ретінде La2O3, B2O3 және Mg қолданды және қысқа уақыт ішінде партиялармен LaB6 ұнтағын алу үшін тұзды жағу синтезін қолданды.
3. Қолданылуысирек жер еуропиумысаусақ іздерін дамытудағы кешендер
Ұнтақты дисплей әдісі - саусақ ізін көрсетудің ең классикалық және дәстүрлі әдістерінің бірі. Қазіргі уақытта саусақ іздерін көрсететін ұнтақтарды үш санатқа бөлуге болады: дәстүрлі ұнтақтар, мысалы, ұсақ темір ұнтағы мен көміртегі ұнтағынан тұратын магнитті ұнтақтар; Металл ұнтақтары, мысалы, алтын ұнтағы,күміс ұнтағы, және желілік құрылымы бар басқа металл ұнтақтары; Флуоресцентті ұнтақ. Дегенмен, дәстүрлі ұнтақтар күрделі фондық объектілерде саусақ іздерін немесе ескі саусақ іздерін көрсетуде жиі үлкен қиындықтарға тап болады және пайдаланушылардың денсаулығына белгілі бір уытты әсер етеді. Соңғы жылдары қылмыстық ғылым мен технология қызметкерлері саусақ ізін көрсету үшін нано-флуоресцентті материалдарды қолдануды көбірек ұнатады. Eu3+ бірегей люминесценттік қасиеттеріне және кеңінен қолданылуына байланыстысирек жерзаттар,сирек жер еуропиумыкешендер сот сараптамасы саласындағы зерттеу нүктесіне айналып қана қоймай, саусақ ізін көрсету үшін кеңірек зерттеу идеяларын қамтамасыз етеді. Дегенмен, сұйықтықтардағы немесе қатты заттардағы Eu3+ жарықты сіңіру өнімділігі нашар және жарықты сезіну және шығару үшін лигандтармен біріктірілуі керек, бұл Eu3+ күшті және тұрақты флуоресценция қасиеттерін көрсетуге мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта жиі қолданылатын лигандтарға негізінен β- дикетондар, карбон қышқылдары және карбоксилат тұздары, органикалық полимерлер, супрамолекулалық макроциклдер және т.б. жатады. Терең зерттеу және қолдану арқылысирек жер еуропиумыкешендерінде ылғалды ортада H2O молекулаларының координациясының тербелісі анықталды.еуропиумкешендер люминесценцияның сөнуін тудыруы мүмкін. Сондықтан саусақ ізінің дисплейінде жақсырақ таңдағыштық пен күшті контрастқа қол жеткізу үшін термиялық және механикалық тұрақтылықты жақсарту жолын зерттеуге күш салу қажет.еуропиумкешендер.
2007 жылы Лю Л зерттеу тобы таныстырудың пионері болдыеуропиумүйде және шетелде алғаш рет саусақ ізін көрсету саласына кешендерді енгізді. Золь гель әдісімен түсірілген жоғары флуоресцентті және жеңіл тұрақты Eu3+металл иондары/сенсибилизатор кешендері әртүрлі сот сараптамасына қатысты материалдарда, соның ішінде алтын фольга, шыны, пластик, түрлі-түсті қағаз және жасыл жапырақтарда ықтимал саусақ ізін анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Барлау зерттеулері осы жаңа Eu3+/OP/TEOS нанокомпозиттерінің дайындық процесін, UV/Vis спектрлерін, флуоресценция сипаттамаларын және саусақ ізін таңбалау нәтижелерін енгізді.
2014 жылы Seung Jin Ryu және т.б. алдымен гексагидрат арқылы Eu3+комплексін ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) түзді.еуропий хлориді(EuCl3 · 6H2O) және 1-10 фенантролин (Phen). Қабатаралық натрий иондары арасындағы ион алмасу реакциясы арқылы жәнееуропиумкүрделі иондар, интеркалирленген нано гибридті қосылыстар (Eu (Phen) 2) 3+- синтезделген литий сабын тас және Eu (Phen) 2) 3+- табиғи монтмориллонит) алынды. 312 нм толқын ұзындығында ультракүлгін лампаның қозуы кезінде екі кешен өзіне тән фотолюминесценция құбылыстарын сақтап қана қоймайды, сонымен қатар таза Eu3+ комплекстерімен салыстырғанда жоғары термиялық, химиялық және механикалық тұрақтылыққа ие. Дегенмен, сөндірілген қоспа иондарының болмауына байланысты. мысалы, литий сабын тасының негізгі бөлігіндегі темір, [Eu (Phen) 2] 3+- литий сабын тасы [Eu (Phen) 2] 3+- монтмориллонитке қарағанда жақсы люминесценция қарқындылығына ие және саусақ ізі фонмен айқынырақ сызықтар мен күшті контрастты көрсетеді. 2016 жылы В Шарма және т.б. жану әдісімен стронций алюминаты (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) нано-флуоресцентті ұнтақ синтезделген. Ұнтақ кәдімгі түсті қағаз, орау қағазы, алюминий фольга және оптикалық дискілер сияқты өткізгіш және өткізбейтін нысандарда жаңа және ескі саусақ іздерін көрсету үшін жарамды. Ол жоғары сезімталдық пен селективтілікті көрсетіп қана қоймайды, сонымен қатар күшті және ұзақ уақытқа созылатын кейінгі жарқырау сипаттамаларына ие. 2018 жылы Ванг және т.б. легирленген CaS нанобөлшектері (ESM-CaS-NP) дайындалғанеуропиум, самарий, және орташа диаметрі 30 нм болатын марганец. Нанобөлшектер амфифилді лигандтармен қапталған, бұл олардың флуоресценция тиімділігін жоғалтпай суда біркелкі дисперсті болуына мүмкіндік берді; ESM-CaS-NP бетінің 1-додецилтиол және 11-меркаптундекан қышқылы (Arg-DT)/MUA@ESM-CaS NPs-мен бірге модификациясы судағы флуоресценцияны сөндіру және нанофлуоресцентті бөлшектердің гидролизінен туындаған бөлшектердің агрегациясы мәселесін сәтті шешті. ұнтақ. Бұл флуоресцентті ұнтақ сезімталдығы жоғары алюминий фольга, пластмасса, шыны және керамикалық плиткалар сияқты объектілерде әлеуетті саусақ іздерін көрсетіп қана қоймайды, сонымен қатар қоздырғыш жарық көздерінің кең ауқымына ие және саусақ іздерін көрсету үшін қымбат суретті алу жабдығын қажет етпейді。 сол жылы Вангтың зерттеу тобы үштік қатарын синтездедіеуропиум[Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] кешендерін преципитация әдісімен бірінші лиганд ретінде орто, мета және р-метилбензой қышқылын және екінші лиганда ретінде орто фенантролинді пайдаланады. 245 нм ультракүлгін сәулелену кезінде пластмасса және сауда белгілері сияқты нысандардағы ықтимал саусақ іздері анық көрсетілуі мүмкін. 2019 жылы Сунг Джун Парк және т.б. Солвотермиялық әдіс арқылы синтезделген YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) люминофорлары саусақ ізін анықтауды тиімді жақсартады және фондық үлгінің кедергісін азайтады. 2020 жылы Прабакаран және т.б. флуоресцентті Na [Eu (5,50 DMBP) (фен) 3] · Cl3/D-декстроза композиті, EuCl3 · 6H20 прекурсоры ретінде қолданылды. Na [Eu (5,5 '- DMBP) (фен) 3] Cl3 Phen және 5,5′ – DMBP көмегімен ыстық еріткіш әдісі арқылы синтезделді, содан кейін Na [Eu (5,5 '- DMBP) (фен) 3] Cl3 және D-декстроза Na [Eu (5,50 DMBP) (фен) 3] · Cl3 түзу үшін прекурсор ретінде пайдаланылды. адсорбция әдісі арқылы. 3/D-декстроза кешені. Тәжірибелер арқылы композит 365 нм күн сәулесінің немесе ультракүлгін сәуленің қозуы кезінде жоғары контрастпен және тұрақты флуоресценция өнімділігімен пластик бөтелке қақпақтары, көзілдірік және Оңтүстік Африка валютасы сияқты нысандарда саусақ іздерін анық көрсете алады. 2021 жылы Дан Чжан және т.б. тамаша флуоресценттік термиялық тұрақтылыққа (<50 ℃) ие және саусақ ізін көрсету үшін пайдалануға болатын алты байланыстыру орны бар жаңа алты ядролы Eu3+ кешенді Eu6 (PPA) 18CTP-TPY сәтті жобаланған және синтезделген. Дегенмен, оның қолайлы қонақ түрін анықтау үшін қосымша эксперименттер қажет. 2022 жылы L Brini және т.б. Eu: Y2Sn2O7 флуоресцентті ұнтағын бірге тұндыру әдісі және одан әрі ұнтақтау әдісі арқылы сәтті синтездеді, бұл ағаш және өткізбейтін объектілердегі ықтимал саусақ іздерін көрсете алады. Сол жылы Вангтың зерттеу тобы NaYF4: Yb еріткіш термиялық синтез әдісін қолдана отырып синтездеді, Er@YVO4 Eu ядросы -қызыл генерациялай алатын қабық түріндегі нанофлуоресценциялық материал 254 нм ультракүлгін қозу астында флуоресценция және 980 нм жақын инфрақызыл қозу астында ашық жасыл флуоресценция, қонақта ықтимал саусақ іздерін қосарлы режимде көрсетуге қол жеткізу. Керамикалық плиткалар, пластикалық парақтар, алюминий қорытпалары, RMB және түрлі-түсті бланкілер сияқты нысандардағы ықтимал саусақ ізінің дисплейі жоғары сезімталдықты, таңдаулылықты, контрастты және фондық кедергілерге күшті қарсылықты көрсетеді.
4 Болжам
Соңғы жылдары бойынша зерттеулерсирек жер еуропиумыкешендер жоғары люминесценция қарқындылығы, жоғары түс тазалығы, флуоресценцияның ұзақ қызмет ету мерзімі, үлкен энергияны сіңіру және эмиссия аралықтары және жұтылу шыңдары тар сияқты тамаша оптикалық және магниттік қасиеттері арқасында көп назар аударды. Сирек жер материалдары бойынша зерттеулердің тереңдеуімен олардың жарықтандыру және дисплей, биология, ауыл шаруашылығы, әскери, электронды ақпарат өнеркәсібі, оптикалық ақпаратты беру, флуоресцентті контрафактілікке қарсы, флуоресценцияны анықтау және т. оптикалық қасиеттеріеуропиумкешендері тамаша және олардың қолдану аясы бірте-бірте кеңейіп келеді. Дегенмен, олардың термиялық тұрақтылығының, механикалық қасиеттерінің және өңдеуге қабілеттілігінің болмауы олардың практикалық қолданылуын шектейді. Қазіргі зерттеу тұрғысынан оптикалық қасиеттерін қолданбалы зерттеуеуропиумкриминалистика саласындағы кешендер негізінен оптикалық қасиеттерін жақсартуға бағытталуы керекеуропиумкешендер мен флуоресцентті бөлшектердің ылғалды ортада агрегацияға бейімділігі мәселелерін шешу, тұрақтылық пен люминесценция тиімділігін сақтау.еуропиумсулы ерітінділердегі комплекстер. Қазіргі уақытта қоғам мен ғылым мен техниканың дамуы жаңа материалдарды дайындауға жоғары талаптар қойды. Қолданба қажеттіліктерін қанағаттандыра отырып, ол әртараптандырылған дизайн және төмен баға сипаттамаларына сәйкес келуі керек. Сондықтан одан әрі зерттеуеуропиумкешендері Қытайдың сирек кездесетін бай ресурстарын игеру және қылмыстық ғылым мен технологияны дамыту үшін үлкен маңызға ие.
Жіберу уақыты: 01 қараша 2023 ж