Ix-xejriet papillari fuq is-swaba 'tal-bniedem jibqgħu bażikament mhux mibdula fl-istruttura topoloġika tagħhom mit-twelid, li għandhom karatteristiċi differenti minn persuna għal oħra, u x-xejriet papillari fuq kull saba' tal-istess persuna huma wkoll differenti. Ix-xejra tal-papilla fuq is-swaba 'hija maħruba u mqassma b'ħafna pori ta' l-għaraq. Il-ġisem tal-bniedem kontinwament tnixxi sustanzi bbażati fuq l-ilma bħal għaraq u sustanzi żejtnija bħaż-żejt. Dawn is-sustanzi jittrasferixxu u jiddepożitaw fuq l-oġġett meta jiġu f'kuntatt, u jiffurmaw impressjonijiet fuq l-oġġett. Huwa preċiżament minħabba l-karatteristiċi uniċi tal-marki tal-idejn, bħall-ispeċifiċità individwali tagħhom, l-istabbiltà tul il-ħajja, u n-natura riflessiva tal-marki tal-mess li l-marki tas-swaba 'saru simbolu rikonoxxut ta' investigazzjoni kriminali u rikonoxximent tal-identità personali mill-ewwel użu tal-marki tas-swaba 'għall-identifikazzjoni personali fl-aħħar tas-seklu 19.
Fuq il-post tal-kriminalità, ħlief għal marki tas-swaba tridimensjonali u ċatti, ir-rata ta 'okkorrenza ta' marki tas-swaba 'potenzjali hija l-ogħla. Il-marki tas-swaba potenzjali tipikament jeħtieġu proċessar viżwali permezz ta 'reazzjonijiet fiżiċi jew kimiċi. Il-metodi ta 'żvilupp tal-marki tas-swaba potenzjali komuni jinkludu prinċipalment l-iżvilupp ottiku, l-iżvilupp tat-trab, u l-iżvilupp kimiku. Fost dawn, l-iżvilupp tat-trab huwa favorit minn unitajiet ta 'bażi minħabba l-operat sempliċi u l-prezz baxx tiegħu. Madankollu, il-limitazzjonijiet tal-wiri tradizzjonali tal-marki tas-swaba bbażati fuq it-trab m'għadhomx jissodisfaw il-bżonnijiet ta 'tekniċi kriminali, bħall-kuluri u l-materjali kumplessi u diversi tal-oġġett fix-xena tal-kriminalità, u l-kuntrast ħażin bejn il-marki tas-swaba' u l-kulur tal-isfond; Id-daqs, il-forma, il-viskożità, il-proporzjon tal-kompożizzjoni, u l-prestazzjoni tal-partiċelli tat-trab jaffettwaw is-sensittività tad-dehra tat-trab; Is-selettività tat-trabijiet tradizzjonali hija fqira, speċjalment l-adsorbiment imsaħħa ta 'oġġetti mxarrbin fuq it-trab, li tnaqqas ħafna s-selettività tal-iżvilupp tat-trabijiet tradizzjonali. F’dawn l-aħħar snin, il-persunal tax-xjenza u t-teknoloġija kriminali kien kontinwament jirriċerkaw materjali ġodda u metodi ta ’sinteżi, fosthomart rariMaterjali luminixxenti ġibdu l-attenzjoni tal-persunal tax-xjenza kriminali u tat-teknoloġija minħabba l-proprjetajiet luminexxenti uniċi tagħhom, kuntrast għoli, sensittività għolja, selettività għolja, u tossiċità baxxa fl-applikazzjoni tal-wiri tal-marki tas-swaba '. L-orbitali 4F mimlija gradwalment ta 'elementi ta' l-art rari jingħatawhom b'livelli ta 'enerġija sinjuri ħafna, u l-orbitali ta' l-elettroni ta 'saff 5P u 5p ta' elementi ta 'l-art rari huma mimlija kompletament. L-elettroni tas-saff 4F huma protetti, u jagħtu lill-elettroni tas-saff 4F mod uniku ta 'moviment. Għalhekk, elementi rari tad-dinja juru fotostabilità eċċellenti u stabbiltà kimika mingħajr fotobleaching, u jegħlbu l-limitazzjonijiet ta 'żebgħat organiċi użati b'mod komuni. Barra minn hekk,art rariL-elementi għandhom ukoll proprjetajiet elettriċi u manjetiċi superjuri meta mqabbla ma 'elementi oħra. Il-proprjetajiet ottiċi uniċi ta 'art rariJoni, bħal ħajja twila ta 'fluworexxenza, ħafna meded ta' assorbiment u emissjoni dojoq, u lakuni kbar ta 'assorbiment u emissjonijiet ta' enerġija, ġibdu attenzjoni mifruxa fir-riċerka relatata tal-wiri tal-marki tas-swaba '.
Fost bostaart rarielementi,Europiumhuwa l-iktar materjal luminesċenti użat komunement. DeMarcay, l-iskopertaur ta 'EuropiumFl-1900, l-ewwel iddeskrivew linji li jaqtgħu fl-ispettru ta 'assorbiment ta' Eu3 + f'soluzzjoni. Fl-1909, Urban iddeskriviet il-katodoluminesċenza ta 'GD2O3: EU3 +. Fl-1920, Prandtl ippubblika l-ewwel darba l-ispettri ta 'assorbiment ta' Eu3 +, li kkonferma l-osservazzjonijiet ta 'De Mare. L-ispettru ta 'assorbiment ta' Eu3 + huwa muri fil-Figura 1. Eu3 + ġeneralment jinsab fuq l-orbital C2 biex jiffaċilita t-tranżizzjoni ta 'elettroni mil-livelli 5D0 sa 7F2, u b'hekk jirrilaxxa fluworexxenza ħamra. Eu3 + jista 'jikseb tranżizzjoni minn elettroni tal-istat tal-art għall-inqas livell ta' enerġija tal-istat eċċitati fil-firxa tat-tul ta 'mewġa tad-dawl viżibbli. Taħt l-eċitazzjoni ta 'dawl ultravjola, Eu3 + juri fotoluminesċenza ħamra qawwija. Dan it-tip ta 'fotoluminesċenza mhux biss applikabbli għal joni EU3 + dopati f'substrati jew nuċċalijiet tal-kristall, iżda wkoll għal kumplessi sintetizzati ma'Europiumu ligands organiċi. Dawn il-ligands jistgħu jservu bħala antenni biex jassorbu l-luminixxenza ta 'eċċitazzjoni u jittrasferixxu l-enerġija ta' eċċitazzjoni għal livelli ogħla ta 'enerġija ta' joni EU3 +. L-iktar applikazzjoni importanti ta 'Europiumhuwa t-trab fluworexxenti aħmarY2O3: EU3 + (YOX) huwa komponent importanti ta 'lampi fluworexxenti. L-eċċitazzjoni tad-dawl aħmar ta 'Eu3 + tista' tinkiseb mhux biss permezz ta 'dawl ultravjola, iżda wkoll permezz ta' raġġ ta 'elettroni (katodoluminesċenza), radjazzjoni γ-ray γ α jew β partiċella, elettrolinesċenza, luminixxenza frizzjonali jew mekkanika, u metodi ta' kimiluminesċenza. Minħabba l-proprjetajiet luminixxenti rikki tagħha, hija sonda bijoloġika użata ħafna fl-oqsma tax-xjenzi bijomediċi jew bijoloġiċi. F'dawn l-aħħar snin, qajjem ukoll l-interess tar-riċerka tal-persunal tax-xjenza u t-teknoloġija kriminali fil-qasam tax-xjenza forensika, li pprovda għażla tajba biex tkisser il-limitazzjonijiet tal-metodu tradizzjonali tat-trab għall-wiri tal-marki tas-swaba ', u għandha sinifikat sinifikanti fit-titjib tal-kuntrast, is-sensittività, u s-selettività tal-wiri tal-marki tas-swaba'.
Figura 1 spettrogramma ta 'assorbiment EU3 +
1, prinċipju ta 'luminixxenzaEuropium tad-Dinja rarikumplessi
L-istat tal-art u l-konfigurazzjonijiet elettroniċi tal-istat eċċitati ta 'EuropiumIl-joni huma t-tnejn tat-tip 4FN. Minħabba l-effett tal-ilqugħ eċċellenti tal-orbitali S u D madwarEuropiumjoni fuq l - orbitali 4F, it-tranżizzjonijiet FF ta 'EuropiumIl-joni juru faxex lineari qawwija u ħajja ta 'fluworexxenza relattivament twal. Madankollu, minħabba l-effiċjenza baxxa ta 'fotoluminesċenza ta' joni ta 'l-Europium fir-reġjuni tad-dawl ultravjola u viżibbli, ligands organiċi jintużaw biex jiffurmaw kumplessi ma'Europiumjoni biex itejbu l-koeffiċjent ta 'assorbiment tar-reġjuni tad-dawl ultravjola u viżibbli. Il-fluworexxenza emessa minnEuropiumIl-kumplessi mhux biss għandhom il-vantaġġi uniċi ta 'intensità ta' fluworexxenza għolja u purità ta 'fluworexxenza għolja, iżda jistgħu wkoll jitjiebu billi jintużaw l-effiċjenza ta' assorbiment għolja ta 'komposti organiċi fir-reġjuni tad-dawl ultravjola u viżibbli. L-enerġija ta 'eċċitazzjoni meħtieġa għalEuropiumIl-fotoluminesċenza tal-joni hija għolja n-nuqqas ta 'effiċjenza baxxa ta' fluworexxenza. Hemm żewġ prinċipji ewlenin ta 'luminixxenza ta'Europium tad-Dinja rariKumplessi: Wieħed huwa fotoluminesċenza, li teħtieġ il-ligand ta 'Europiumkumplessi; Aspett ieħor huwa li l-effett tal-antenna jista 'jtejjeb is-sensittività ta'EuropiumLuminesċenza tal-joni.
Wara li tkun eċċitat minn ultravjola esterna jew dawl viżibbli, il - ligand organiku fil -art rariTranżizzjonijiet kumplessi mill-Istat tal-Art S0 għall-Istat Singlet Eċitat S1. L-elettroni tal-istat eċċitati huma instabbli u jirritornaw lejn l-istat ta 'l-art S0 permezz ta' radjazzjoni, li jirrilaxxaw l-enerġija għal-ligand biex jarmu l-fluworexxenza, jew jaqbżu b'mod intermittenti għall-istat triplu eċċitat tiegħu T1 jew T2 permezz ta 'mezzi mhux radjattivi; Stati tripli eċċitati jirrilaxxaw l-enerġija permezz ta 'radjazzjoni biex jipproduċu fosforescence tal-ligand, jew jittrasferixxu l-enerġija lejnMetall Europiumjoni permezz ta 'trasferiment ta' enerġija intramolekulari mhux radjattiv; Wara li tkun eċċitat, joni tal-Europium tranżizzjoni mill-istat tal-art għall-istat eċċitati, uEuropiumJoni fit-tranżizzjoni tal-istat eċċitati għal-livell ta 'enerġija baxxa, fl-aħħar jirritornaw fl-istat tal-art, jirrilaxxaw l-enerġija u jiġġeneraw fluworexxenza. Għalhekk, billi tintroduċi ligands organiċi xierqa biex tinteraġixxi ma 'art rarijoni u sensibilizzazzjoni ta 'joni tal-metall ċentrali permezz ta' trasferiment ta 'enerġija mhux radjattiva fi ħdan molekuli, l-effett ta' fluworexxenza ta 'joni ta' l-art rari jista 'jiżdied ħafna u r-rekwiżit għal enerġija ta' eċċitazzjoni esterna jista 'jitnaqqas. Dan il-fenomenu huwa magħruf bħala l-effett tal-antenna tal-ligands. Id-dijagramma tal-livell tal-enerġija tat-trasferiment tal-enerġija fil-kumplessi EU3 + hija murija fil-Figura 2.
Fil-proċess ta 'trasferiment ta' enerġija mill-istat eċċitati tripletta għal EU3 +, il-livell ta 'enerġija ta' l-istat eċċitati tripletta tal-ligand huwa meħtieġ li jkun ogħla minn jew konsistenti mal-livell ta 'enerġija ta' l-istat eċċitati ta 'l-EU3 +. Iżda meta l-livell ta 'enerġija tripletta tal-ligand huwa ħafna akbar mill-inqas enerġija eċċitata tal-istat ta' Eu3 +, l-effiċjenza tat-trasferiment tal-enerġija titnaqqas ukoll. Meta d-differenza bejn l-istat tat-tripletta tal-ligand u l-inqas stat eċċitat ta 'Eu3 + hija żgħira, l-intensità tal-fluworexxenza tiddgħajjef minħabba l-influwenza tar-rata ta' diżattivazzjoni termali tal-istat triplet tal-ligand. Il-kumplessi β-diketone għandhom il-vantaġġi ta 'koeffiċjent qawwi ta' assorbiment UV, kapaċità qawwija ta 'koordinazzjoni, trasferiment ta' enerġija effiċjenti ma 'art rariS, u jista 'jeżisti kemm f'forom solidi kif ukoll likwidi, u jagħmilhom waħda mill-ligands l-iktar użati ġewwaart rarikumplessi.
Figura 2 Dijagramma tal-livell tal-enerġija tat-trasferiment tal-enerġija fl-EU3 + kumpless
2. Sintesi Metodu ta 'Europium tad-Dinja rariKumplessi
2.1 Metodu ta 'sinteżi ta' stat solidu b'temperatura għolja
Il-metodu ta 'stat solidu b'temperatura għolja huwa metodu użat komunement għall-preparazzjoniart rariMaterjali luminixxenti, u huwa użat ħafna wkoll fil-produzzjoni industrijali. Il-metodu ta 'sinteżi ta' stat solidu b'temperatura għolja huwa r-reazzjoni ta 'interfaces ta' materja solida f'kundizzjonijiet ta 'temperatura għolja (800-1500 ℃) biex tiġġenera komposti ġodda billi tfixkel jew tittrasporta atomi jew joni solidi. Il-metodu ta 'fażi solida f'temperatura għolja jintuża biex tippreparaart rarikumplessi. L-ewwelnett, ir-reattivi jitħalltu f'ċertu proporzjon, u ammont xieraq ta 'fluss huwa miżjud ma' mehrież għal tħin bir-reqqa biex jiżgura taħlit uniformi. Wara, ir-reattivi tal-art huma mqiegħda f'forn ta 'temperatura għolja għall-kalċinazzjoni. Matul il-proċess ta 'kalċinazzjoni, l-ossidazzjoni, it-tnaqqis, jew il-gassijiet inerti jistgħu jimtlew skont il-bżonnijiet tal-proċess sperimentali. Wara kalċinazzjoni ta 'temperatura għolja, hija ffurmata matriċi bi struttura tal-kristall speċifika, u l-attivatur rari jonji huma miżjuda miegħu biex jiffurmaw ċentru luminexxenti. Il-kumpless kalċinat jeħtieġ li jgħaddi minn tkessiħ, tlaħliħ, tnixxif, tħin mill-ġdid, kalċinazzjoni u skrining fit-temperatura tal-kamra biex jikseb il-prodott. Ġeneralment, proċessi multipli ta 'tħin u kalċinazzjoni huma meħtieġa. It-tħin multiplu jista 'jaċċellera l-veloċità tar-reazzjoni u jagħmel ir-reazzjoni aktar kompluta. Dan għaliex il-proċess tat-tħin iżid iż-żona ta 'kuntatt tar-reattivi, u jtejjeb ħafna d-diffużjoni u l-veloċità tat-trasport tal-joni u l-molekuli fir-reattivi, u b'hekk itejjeb l-effiċjenza tar-reazzjoni. Madankollu, żminijiet differenti ta 'kalċinazzjoni u temperaturi se jkollhom impatt fuq l-istruttura tal-matriċi tal-kristall iffurmata.
Il-metodu ta 'stat solidu b'temperatura għolja għandu l-vantaġġi ta' tħaddim ta 'proċess sempliċi, bi prezz baxx, u konsum ta' żmien qasir, li jagħmilha teknoloġija ta 'preparazzjoni matura. Madankollu, l-iżvantaġġi ewlenin tal-metodu ta 'stat solidu b'temperatura għolja huma: l-ewwelnett, it-temperatura ta' reazzjoni meħtieġa hija għolja wisq, li teħtieġ tagħmir u strumenti għoljin, tikkonsma enerġija għolja, u hija diffiċli biex tikkontrolla l-morfoloġija tal-kristall. Il-morfoloġija tal-prodott hija irregolari, u saħansitra tikkawża li l-istat tal-kristall ikun bil-ħsara, li jaffettwa l-prestazzjoni tal-luminixxenza. It-tieni nett, it-tħin insuffiċjenti jagħmilha diffiċli għar-reattivi biex jitħalltu b'mod uniformi, u l-partiċelli tal-kristall huma relattivament kbar. Minħabba t-tħin manwali jew mekkaniku, l-impuritajiet huma inevitabbilment imħallta biex jaffettwaw il-luminixxenza, li tirriżulta f'purità baxxa tal-prodott. It-tielet kwistjoni hija applikazzjoni irregolari tal-kisi u densità ħażina matul il-proċess tal-applikazzjoni. Lai et al. Sintetizza serje ta 'trab fluworexxenti polikromatiku ta' SR5 (PO4) 3CL b'fażi waħda doped bl-EU3 + u Tb3 + bl-użu tal-metodu tradizzjonali ta 'stat solidu b'temperatura għolja. Taħt eċċitazzjoni kważi-ultraviolet, it-trab fluworexxenti jista 'jirranġa l-kulur tal-luminixxenza tal-fosfru mir-reġjun blu għar-reġjun aħdar skont il-konċentrazzjoni tad-doping, u jtejjeb id-difetti ta' indiċi ta 'għoti ta' kulur baxx u temperatura tal-kulur relatata għolja f'dijodi li jarmu d-dawl abjad. Il-konsum għoli ta 'enerġija huwa l-problema ewlenija fis-sintesi ta' trab fluworexxenti bbażat fuq il-borofosfat permezz ta 'metodu ta' stat solidu b'temperatura għolja. Bħalissa, aktar u aktar studjużi huma impenjati li jiżviluppaw u jfittxu matriċi xierqa biex isolvu l-problema ta 'konsum ta' enerġija għolja ta 'metodu ta' stat solidu b'temperatura għolja. Fl-2015, Hasegawa et al. Tlesta l-preparazzjoni ta 'stat solidu b'temperatura baxxa tal-fażi Li2NABP2O8 (LNBP) billi tuża l-grupp spazjali P1 tas-sistema triklinika għall-ewwel darba. Fl-2020, Zhu et al. irrapporta rotta ta 'sinteżi ta' stat solidu ta 'temperatura baxxa għal fosfru ta' Li2NABP2O8: Eu3 + (LNBP: UE), li jesplora konsum ta 'enerġija baxxa u rotta ta' sinteżi bi prezz baxx għal fosfri inorganiċi.
2.2 Metodu ta 'Preċipitazzjoni ta' Ko
Il-metodu ta 'preċipitazzjoni CO huwa wkoll metodu ta' sinteżi "kimika ratba" użata b'mod komuni għall-preparazzjoni ta 'materjali luminixxenti tad-dinja rari inorganiċi. Il-metodu ta 'preċipitazzjoni CO jinvolvi li żżid preċipitant mar-reattant, li jirreaġixxi mal-katjoni f'kull reattant biex jifforma preċipitat jew idrolizza r-reattant taħt ċerti kundizzjonijiet biex jifforma ossidi, idrossidi, mluħa li ma jinħallux, eċċ. Il-prodott fil-mira huwa miksub permezz ta' filtrazzjoni, ħasil, tnixxif, u proċessi oħra. Il-vantaġġi tal-metodu ta 'preċipitazzjoni CO huma operazzjoni sempliċi, konsum ta' żmien qasir, konsum ta 'enerġija baxxa, u purità għolja tal-prodott. L-iktar vantaġġ prominenti tiegħu huwa li d-daqs żgħir tal-partiċelli tiegħu jista 'jiġġenera direttament nanokristalli. L-iżvantaġġi tal-metodu ta 'preċipitazzjoni CO huma: l-ewwelnett, il-fenomenu tal-aggregazzjoni tal-prodott miksub huwa sever, li jaffettwa l-prestazzjoni luminixxenti tal-materjal fluworexxenti; It-tieni, il-forma tal-prodott mhix ċara u diffiċli biex tikkontrollaha; It-tielet nett, hemm ċerti rekwiżiti għall-għażla tal-materja prima, u l-kundizzjonijiet tal-preċipitazzjoni bejn kull reattant għandhom ikunu simili jew identiċi kemm jista 'jkun, li mhux adattat għall-applikazzjoni ta' komponenti tas-sistema multipli. K. Petcharoen et al. Nanopartiċelli tal-manjetita sferika sintetizzata bl-użu ta 'idrossidu ta' l-ammonju bħala metodu ta 'preċipitazzjoni preċipitant u kimiku ta' ko-preċipitazzjoni. L-aċidu aċetiku u l-aċidu olejku ġew introdotti bħala aġenti tal-kisi matul l-istadju inizjali tal-kristallizzazzjoni, u d-daqs tan-nanopartiċelli tal-manjetiti kien ikkontrollat fil-firxa ta '1-40nm billi tbiddel it-temperatura. In-nanopartiċelli tal-manjetita mxerrda sew f'soluzzjoni milwiema ġew miksuba permezz ta 'modifika tal-wiċċ, u ttejjeb il-fenomenu ta' agglomerazzjoni ta 'partiċelli fil-metodu ta' preċipitazzjoni CO. Kee et al. qabbel l-effetti tal-metodu idrotermali u l-metodu ta 'preċipitazzjoni ta' CO fuq il-forma, l-istruttura, u d-daqs tal-partiċelli ta 'l-UE-CSH. Huma rrimarkaw li l-metodu idrotermali jiġġenera nanopartiċelli, filwaqt li l-metodu ta 'preċipitazzjoni CO jiġġenera partiċelli priżmatiċi submicron. Meta mqabbel mal-metodu ta 'preċipitazzjoni CO, il-metodu idrotermali juri kristallinità ogħla u intensità aħjar ta' fotoluminesċenza fil-preparazzjoni ta 'trab tal-UE-CSH. JK Han et al. Żviluppa metodu ġdid ta 'preċipitazzjoni ta' CO bl-użu ta 'solvent Non Axeaous N, N-dimethylformamide (DMF) biex iħejji (BA1-XSRX) 2SIO4: Fosfori Eu2 b'distribuzzjoni ta' daqs dejjaq u effiċjenza kwantistika għolja qrib in-nano sferiku jew partiċelli ta 'daqs submikron. Id-DMF jista 'jnaqqas ir-reazzjonijiet ta' polimerizzazzjoni u jnaqqas ir-rata ta 'reazzjoni matul il-proċess ta' preċipitazzjoni, jgħin biex jipprevjeni l-aggregazzjoni tal-partikuli.
2.3 Metodu ta 'sinteżi termali idrotermali / solvent
Il-metodu idrotermali beda f'nofs is-seklu 19 meta l-ġeoloġi simulaw mineralizzazzjoni naturali. Fil-bidu tas-seklu 20, it-teorija mmaturat gradwalment u bħalissa hija waħda mill-aktar metodi promettenti tal-kimika tas-soluzzjoni. Metodu idrotermiku huwa proċess li fih il-fwar tal-ilma jew soluzzjoni milwiema jintuża bħala l-medju (biex jittrasporta joni u gruppi molekulari u pressjoni ta 'trasferiment) biex jilħaq stat subkritiku jew superkritiku f'ambjent magħluq b'temperatura għolja u bi pressjoni għolja (l-ewwel għandu temperatura ta' 100-240 ℃, filwaqt li l-aħħar għandu temperatura ta 'sa 1000 ℃), tħaffef ir-rata ta' l-idrolisi ta 'l-idrolji ta' l-idrolisi ta 'rata ta' rawli joni u gruppi molekulari jinxterdu għal temperatura baxxa għar-rikristallizzazzjoni. It-temperatura, il-valur tal-pH, il-ħin ta 'reazzjoni, il-konċentrazzjoni, u t-tip ta' prekursur matul il-proċess ta 'idroliżi jaffettwaw ir-rata ta' reazzjoni, id-dehra tal-kristall, il-forma, l-istruttura, u r-rata ta 'tkabbir għal gradi differenti. Żieda fit-temperatura mhux biss taċċellera x-xoljiment tal-materja prima, iżda wkoll iżżid il-ħabta effettiva ta 'molekuli biex tippromwovi l-formazzjoni tal-kristall. Ir-rati ta 'tkabbir differenti ta' kull pjan tal-kristall fil-kristalli tal-pH huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-fażi, id-daqs u l-morfoloġija tal-kristall. It-tul tal-ħin tar-reazzjoni jaffettwa wkoll it-tkabbir tal-kristall, u iktar ma jkun itwal iż-żmien, iktar ikun favorevoli għat-tkabbir tal-kristall.
Il-vantaġġi tal-metodu idrotermali huma prinċipalment manifestati f ': l-ewwelnett, purità għolja tal-kristall, l-ebda tniġġis ta' impurità, distribuzzjoni dejqa tad-daqs tal-partikuli, rendiment għoli, u morfoloġija diversa tal-prodott; It-tieni huwa li l-proċess ta 'operazzjoni huwa sempliċi, l-ispiża hija baxxa, u l-konsum ta' enerġija huwa baxx. Ħafna mir-reazzjonijiet jitwettqu f'ambjenti ta 'temperatura medja sa baxxa, u l-kundizzjonijiet ta' reazzjoni huma faċli biex jiġu kkontrollati. Il-firxa tal-applikazzjoni hija wiesgħa u tista 'tissodisfa r-rekwiżiti ta' preparazzjoni ta 'diversi forom ta' materjali; It-tielet nett, il-pressjoni tat-tniġġis ambjentali hija baxxa u hija relattivament faċli għas-saħħa tal-operaturi. L-iżvantaġġi ewlenin tiegħu huma li l-prekursur tar-reazzjoni huwa faċilment affettwat mill-pH ambjentali, it-temperatura, u l-ħin, u l-prodott għandu kontenut baxx ta 'ossiġnu.
Il-metodu solvotermali juża solventi organiċi bħala l-mezz ta 'reazzjoni, u jespandi aktar l-applikabilità ta' metodi idrotermali. Minħabba d-differenzi sinifikanti fil-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi bejn solventi organiċi u ilma, il-mekkaniżmu ta 'reazzjoni huwa aktar kumpless, u d-dehra, l-istruttura, u d-daqs tal-prodott huma aktar diversi. Nallappan et al. Kristalli Mooox sintetizzati b'morfoloġiji differenti minn folja għal nanorod billi jikkontrollaw il-ħin ta 'reazzjoni tal-metodu idrotermali bl-użu ta' sodju dialkyl sulfate bħala l-aġent li jidderieġi l-kristall. Dianwen Hu et al. Materjali komposti sintetizzati bbażati fuq kobalt polyoxymolybdenum (COPMA) u UIO-67 jew li fihom gruppi bipyridyl (UIO-BPY) bl-użu ta 'metodu solvotermali billi jottimizzaw il-kundizzjonijiet ta' sinteżi.
2.4 Metodu Sol Gel
Il-metodu tal-ġel sol huwa metodu kimiku tradizzjonali biex tipprepara materjali funzjonali inorganiċi, li jintuża ħafna fil-preparazzjoni ta 'nanomaterjali tal-metall. Fl-1846, Elbelmen l-ewwel użaw dan il-metodu biex iħejju SiO2, iżda l-użu tiegħu kien għadu matur. Il-metodu ta 'preparazzjoni huwa prinċipalment biex iżid attivatur rari tal-joni tad-dinja fis-soluzzjoni ta' reazzjoni inizjali biex is-solvent ikun volatilizzat biex jagħmel ġel, u l-ġel ippreparat jikseb il-prodott fil-mira wara t-trattament tat-temperatura. Il-fosfru prodott bil-metodu tal-ġel SOL għandu morfoloġija tajba u karatteristiċi strutturali, u l-prodott għandu daqs żgħir ta 'partiċelli uniformi, iżda l-luminożità tiegħu teħtieġ li titjieb. Il-proċess ta 'preparazzjoni tal-metodu sol-ġel huwa sempliċi u faċli biex jaħdem, it-temperatura tar-reazzjoni hija baxxa, u l-prestazzjoni tas-sigurtà hija għolja, iżda l-ħin huwa twil, u l-ammont ta' kull trattament huwa limitat. Gaponenko et al. Ippreparat struttura amorfu ta 'batio3 / sio2 b'ħafna saffi permezz ta' ċentrifugazzjoni u trattament tas-sħana metodu Sol-ġel b'indiċi ta 'trasmissività tajba u rifrazzjoni, u rrimarka li l-indiċi ta' rifrazzjoni tal-film Batio3 se jiżdied biż-żieda tal-konċentrazzjoni ta 'Sol. Fl-2007, il-grupp ta 'riċerka ta' Liu L qabdu b'suċċess il-kumpless fluworexxenti u ħafif ta 'l-EU3 + tal-metall EU3 + tal-metall fin-nanokompositi bbażati fuq is-silika u ġel niexef doped bl-użu tal-metodu SOL tal-ġel. F’diversi kombinazzjonijiet ta ’derivattivi differenti ta’ sensitizzaturi tad-dinja rari u mudelli nanoporous tas-silika, l-użu ta ’1,10-fenanthrolin (OP) sensitizzatur fit-tetraethoxysilane (TEOS) template jipprovdi l-aħjar fluworexxenza doped ġel niexef biex tittestja l-proprjetajiet spettrali ta’ EU3 +.
2.5 Metodu ta 'sinteżi tal-majkrowejv
Metodu ta 'sinteżi ta' microwave huwa metodu ġdid ta 'sinteżi kimika ħadra u ħielsa mit-tniġġis meta mqabbel ma' metodu ta 'stat solidu ta' temperatura għolja, li huwa użat ħafna fis-sinteżi tal-materjal, speċjalment fil-qasam tas-sinteżi tan-nanomaterjali, li juri momentum tajjeb ta 'żvilupp. Microwave hija mewġa elettromanjetika b'tul ta 'mewġa bejn 1NN u 1M. Il-metodu tal-majkrowejv huwa l-proċess li fih partiċelli mikroskopiċi ġewwa l-materjal tal-bidu jgħaddu minn polarizzazzjoni taħt l-influwenza tas-saħħa tal-kamp elettromanjetiku estern. Hekk kif id-direzzjoni tal-kamp elettriku tal-majkrowejv tinbidel, il-moviment u d-direzzjoni tal-arranġament tad-dipoles jinbidlu kontinwament. Ir-rispons ta 'istereżi tad-dipoles, kif ukoll il-konverżjoni ta' l-enerġija termali tagħhom stess mingħajr il-ħtieġa ta 'ħabta, frizzjoni, u telf dielettriku bejn l-atomi u l-molekuli, jikseb l-effett ta' tisħin. Minħabba l-fatt li t-tisħin tal-majkrowejv jista 'jsaħħan b'mod uniformi s-sistema ta' reazzjoni kollha u jwettaq l-enerġija malajr, u b'hekk jippromwovi l-progress ta 'reazzjonijiet organiċi, meta mqabbel ma' metodi ta 'preparazzjoni tradizzjonali, metodu ta' sinteżi ta 'microwave għandu l-vantaġġi ta' veloċità ta 'reazzjoni veloċi, sigurtà ħadra, daqs ta' partiċelli materjali żgħar u uniformi, u purità ta 'fażi għolja. Madankollu, il-biċċa l-kbira tar-rapporti bħalissa jużaw assorbituri tal-majkrowejv bħal trab tal-karbonju, Fe3O4, u MnO2 biex indirettament jipprovdu sħana għar-reazzjoni. Sustanzi li jiġu assorbiti faċilment mill-microwaves u jistgħu jattivaw ir-reattivi nfushom jeħtieġu aktar esplorazzjoni. Liu et al. ikkombina l-metodu ta 'preċipitazzjoni CO mal-metodu microwave biex sintetizza spinel pur limn2O4 ma' morfoloġija poruża u proprjetajiet tajbin.
2.6 Metodu ta 'kombustjoni
Il-metodu ta 'kombustjoni huwa bbażat fuq metodi tradizzjonali ta' tisħin, li jużaw kombustjoni ta 'materja organika biex jiġġeneraw il-prodott fil-mira wara li s-soluzzjoni tiġi evaporat għan-nixfa. Il-gass iġġenerat mill-kombustjoni tal-materja organika jista 'jnaqqas b'mod effettiv l-okkorrenza ta' agglomerazzjoni. Meta mqabbel ma 'metodu ta' tisħin fi stat solidu, inaqqas il-konsum tal-enerġija u huwa adattat għal prodotti b'rekwiżiti ta 'temperatura ta' reazzjoni baxxa. Madankollu, il-proċess ta 'reazzjoni jirrikjedi ż-żieda ta' komposti organiċi, li żżid l-ispiża. Dan il-metodu għandu kapaċità żgħira ta 'proċessar u mhux adattat għall-produzzjoni industrijali. Il-prodott prodott bil-metodu ta 'kombustjoni għandu daqs żgħir u uniformi ta' partiċelli, iżda minħabba l-proċess ta 'reazzjoni qasira, jista' jkun hemm kristalli mhux kompluti, li jaffettwa l-prestazzjoni tal-luminixxenza tal-kristalli. Anning et al. Użat La2O3, B2O3, u Mg bħala materjali tal-bidu u sinteżi ta 'kombustjoni assistita mill-melħ biex jipproduċu trab LAB6 f'lottijiet f'perjodu qasir ta' żmien.
3. Applikazzjoni ta 'Europium tad-Dinja rariKumplessi fl-iżvilupp tal-marki tas-swaba '
Il-metodu tal-wiri tat-trab huwa wieħed mill-aktar metodi klassiċi u tradizzjonali tal-wiri tal-marki tas-swaba '. Fil-preżent, it-trabijiet li juru l-marki tas-swaba 'jistgħu jinqasmu fi tliet kategoriji: trab tradizzjonali, bħal trab manjetiku magħmul minn trab tal-ħadid fin u trab tal-karbonju; Trab tal-metall, bħal trab tad-deheb,Trab tal-fidda, u trabijiet oħra tal-metall bi struttura tan-netwerk; Trab fluworexxenti. Madankollu, trabijiet tradizzjonali spiss ikollhom diffikultajiet kbar biex juru marki tas-swaba 'jew marki tas-swaba' qodma fuq oġġetti ta 'sfond kumplessi, u għandhom ċertu effett tossiku fuq is-saħħa ta' l-utenti. F’dawn l-aħħar snin, il-persunal tax-xjenza u t-teknoloġija kriminali dejjem iffavorixxa l-applikazzjoni ta ’materjali fluworexxenti nano għall-wiri tal-marki tas-swaba’. Minħabba l-proprjetajiet luminixxenti uniċi ta 'Eu3 + u l-applikazzjoni mifruxa ta'art rarisustanzi,Europium tad-Dinja rariIl-kumplessi mhux biss saru hotspot ta 'riċerka fil-qasam tax-xjenza forensika, iżda jipprovdu wkoll ideat ta' riċerka usa 'għall-wiri tal-marki tas-swaba'. Madankollu, Eu3 + f'likwidi jew solidi għandu prestazzjoni ħażina ta 'assorbiment tad-dawl u jeħtieġ li jkun ikkombinat ma' ligands biex jissensibilizza u jarmi d-dawl, li jippermetti lill-EU3 + li juri proprjetajiet ta 'fluworexxenza aktar b'saħħithom u aktar persistenti. Bħalissa, il-ligands użati b'mod komuni jinkludu prinċipalment β-diketoni, aċidi karbossiliċi u mluħa tal-karbossilat, polimeri organiċi, makroċikli supramolekulari, eċċ. Bir-riċerka fil-fond u l-applikazzjoni ta 'Europium tad-Dinja rarikumplessi, instab li f'ambjenti umdi, il-vibrazzjoni tal-molekuli ta 'koordinazzjoni H2O fiEuropiumIl-kumplessi jistgħu jikkawżaw it-tkessiħ tal-luminixxenza. Għalhekk, sabiex tinkiseb selettività aħjar u kuntrast qawwi fil-wiri tal-marki tas-swaba ', jeħtieġ li jsiru sforzi biex tiġi studjata kif tista' titjieb l-istabbiltà termika u mekkanika ta 'Europiumkumplessi.
Fl-2007, il-grupp ta 'riċerka ta' Liu L kien il-pijunier tal-introduzzjoniEuropiumKumplessi fil-qasam tal-wiri tal-marki tas-swaba għall-ewwel darba d-dar u barra. Il-kumplessi fluworexxenti ħafna u ħfief tal-joni / sensitizzatur tal-metall maqbudin bil-metodu tal-ġel SOL jistgħu jintużaw għall-iskoperta potenzjali tal-marki tas-swaba 'fuq diversi materjali relatati mal-forensika, inklużi fojl tad-deheb, ħġieġ, plastik, karta kkulurita u weraq aħdar. Riċerka esploratorja introduċiet il-proċess ta 'preparazzjoni, l-ispettri UV / Vis, il-karatteristiċi tal-fluworexxenza, u r-riżultati tal-ittikkettjar tal-marki tas-swaba' ta 'dawn in-nanokompositi ġodda tal-EU3 + / OP / TEOS.
Fl-2014, Seung Jin Ryu et al. L-ewwel iffurmat kumpless EU3 + ([EUCL2 (PHEN) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) minn hexahydrateKlorur tal-Europium(EUCL3 · 6H2O) u 1-10 phenanthrolin (Phen). Permezz tar - reazzjoni tal-iskambju tal-joni bejn joni tas-sodju bejniethom uEuropiumjoni kumplessi, komposti ibridi nano interkalati (Eu (Phen) 2) 3 + - ġebla tas-sapun tal-litju sintetizzati u Eu (Phen) 2) 3 + - Montmorillonite naturali) ġew miksuba. Taħt l-eċċitazzjoni ta 'lampa UV f'tul ta' mewġa ta '312nm, iż-żewġ kumplessi mhux biss iżommu fenomeni ta' fotoluminesċenza karatteristika, iżda għandhom ukoll stabbiltà termika, kimika u mekkanika ogħla meta mqabbla ma 'kumplessi ta' Eu3 + pur. Intensità ta 'luminixxenza aħjar minn [Eu (Phen) 2] 3 + - montmorillonite, u l-marki tas-swaba' juru linji aktar ċari u kuntrast aktar qawwi mal-isfond. Fl-2016, V Sharma et al. Aluminat ta 'strontium sintetizzat (SRAL2O4: EU2 +, DY3 +) trab fluworexxenti nano bl-użu ta' metodu ta 'kombustjoni. It-trab huwa adattat għall-wiri ta 'marki tas-swaba' friski u qodma fuq oġġetti permeabbli u mhux permeabbli bħal karta kkulurita ordinarja, karta tal-imballaġġ, fojl tal-aluminju, u diski ottiċi. Huwa mhux biss juri sensittività u selettività għolja, iżda għandu wkoll karatteristiċi ta 'wara qawwija u li jdumu fit-tul. Fl-2018, Wang et al. In-nanopartiċelli CAS ippreparati (ESM-CAS-NP) doped biEuropium, Samarium, u l-manganiż b'dijametru medju ta '30nm. In-nanopartiċelli kienu inkapsulati bil-ligands anfifili, li jippermettilhom jiġu mxerrda b'mod uniformi fl-ilma mingħajr ma jitilfu l-effiċjenza tal-fluworexxenza tagħhom; Il-modifika CO tal-wiċċ ESM-CAS-NP b'1-dodecylthiol u 11-mercaptoundecanoic acid (arg-dt) / mua @ eSM-cas NPs solviet b'suċċess il-problema ta 'fluworexxenza li tkessaħ fl-ilma u l-aggregazzjoni tal-partikuli kkawżata minn idroliżi tal-partikuli fit-trab fluworexxenti nano. Dan it-trab fluworexxenti mhux biss juri marki tas-swaba potenzjali fuq oġġetti bħal fojl tal-aluminju, plastik, ħġieġ u madum taċ-ċeramika b'sensittività għolja, iżda għandu wkoll firxa wiesgħa ta 'sorsi ta' dawl ta 'eċċitazzjoni u ma jeħtieġx tagħmir ta' estrazzjoni ta 'immaġni għaljin biex juri marki tas-swaba' fl-istess sena, il-grupp ta 'riċerka ta' Wang sintetizza serje ta 'ternaryEuropiumKumplessi [UE (M-M-MA) 3 (O-Phen)] bl-użu ta 'orto, meta, u p-methylbenzoic acid bħala l-ewwel ligand u ortho phenanthrolin bħala t-tieni ligand bl-użu ta' metodu ta 'preċipitazzjoni. Taħt l-irradjazzjoni tad-dawl ultravjola 245nm, marki tas-swaba potenzjali fuq oġġetti bħal plastik u marki kummerċjali jistgħu jintwerew b'mod ċar. Fl-2019, Sung Jun Park et al. YBO3 sintetizzat: Ln3 + (Ln = Eu, TB) fosfori permezz ta 'metodu solvotermali, li jtejjeb b'mod effettiv l-iskoperta potenzjali tal-marki tas-swaba' u jnaqqas l-interferenza tal-mudell ta 'sfond. Fl-2020, Prabakaran et al. żviluppa NA fluworexxenti [UE (5,50 DMBP) (PHEN) 3] · Cl3 / D-D-dextrose kompost, bl-użu ta 'EUCL3 · 6H20 bħala l-prekursur. NA [Eu (5,5 '- DMBP) (Phen) 3] Cl3 ġie sintetizzat bl-użu ta' Phen u 5,5 ′ - DMBP permezz ta 'metodu ta' solvent sħun, u mbagħad Na [Eu (5,5 '- DMBP) (Phen) (Phen) 3] Cl3] Cl3 u D-dextose intużaw bħala l-prekursur biex jiffurmaw NA [Eu (5,50 DMBP metodu. 3 / d-dextrose kumpless. Permezz ta 'esperimenti, il-kompost jista' juri b'mod ċar il-marki tas-swaba 'fuq oġġetti bħal brieret tal-flixkun tal-plastik, nuċċalijiet u munita tal-Afrika t'Isfel taħt l-eċitazzjoni ta' dawl tax-xemx ta '365nm jew dawl ultravjola, b'kuntrast ogħla u prestazzjoni ta' fluworexxenza aktar stabbli. Fl-2021, Dan Zhang et al. Iddisinjat b'suċċess u sintetizza ġdid hexanukleari EU3 + kumpless EU6 (PPA) 18CTP-TPY b'sitt siti li jorbtu, li għandu stabbiltà termali ta 'fluworexxenza eċċellenti (<50 ℃) u jista' jintuża għall-wiri tal-marki tas-swaba '. Madankollu, huma meħtieġa aktar esperimenti biex jiddeterminaw l-ispeċi mistiedna xierqa tagħha. Fl-2022, L Brini et al. UE sintetizzata b'suċċess: Trab fluworexxenti Y2SN2O7 permezz ta 'metodu ta' preċipitazzjoni CO u trattament ta 'tħin ulterjuri, li jista' jiżvela marki tas-swaba 'potenzjali fuq oġġetti tal-injam u impermabbli Eċitazzjoni ultravjola 254nm u fluworexxenza ħadra jgħajjat taħt eċċitazzjoni ta 'infra-aħmar qrib 980nm, li tinkiseb wiri ta' modalità doppja ta 'marki tas-swaba' potenzjali fuq il-mistieden. Il-wiri potenzjali tal-marki tas-swaba 'fuq oġġetti bħal madum taċ-ċeramika, folji tal-plastik, ligi tal-aluminju, RMB, u karta tal-letterhead ikkulurita għandha sensittività għolja, selettività, kuntrast, u reżistenza qawwija għall-interferenza fl-isfond.
4 Outlook
F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerka dwarEuropium tad-Dinja rariIl-kumplessi ġibdu ħafna attenzjoni, grazzi għall-proprjetajiet ottiċi u manjetiċi eċċellenti tagħhom bħal intensità għolja ta 'luminixxenza, purità ta' kulur għoli, ħajja ta 'fluworexxenza twila, assorbiment ta' enerġija kbira u lakuni ta 'emissjonijiet, u qċaċet ta' assorbiment dojoq. Bl-approfondiment tar-riċerka fuq materjali rari tad-dinja, l-applikazzjonijiet tagħhom f'diversi oqsma bħad-dawl u l-wiri, bijosjenza, agrikoltura, industrija tal-informazzjoni elettronika, militari, trasmissjoni ta 'informazzjoni ottika, kontra l-iffalsifikar tal-fluworexxenza, sejbien ta' fluworexxenza, eċċ qed isiru dejjem aktar mifruxa. Il - proprjetajiet ottiċi ta 'EuropiumIl-kumplessi huma eċċellenti, u l-oqsma tal-applikazzjoni tagħhom qed jespandu gradwalment. Madankollu, in-nuqqas tagħhom ta 'stabbiltà termali, proprjetajiet mekkaniċi, u proċessabilità jillimitaw l-applikazzjonijiet prattiċi tagħhom. Mill - perspettiva tar-riċerka attwali, ir-riċerka dwar l - applikazzjoni tal-proprjetajiet ottiċi ta 'EuropiumKumplessi fil-qasam tax-xjenza forensika għandhom jiffokaw prinċipalment fuq it-titjib tal-proprjetajiet ottiċi ta 'Europiumkumplessi u jsolvu l-problemi ta 'partiċelli fluworexxenti li huma suxxettibbli għall-aggregazzjoni f'ambjenti umdi, iżommu l-istabbiltà u l-effiċjenza tal-luminixxenza ta'EuropiumKumplessi f'soluzzjonijiet milwiema. Illum il-ġurnata, il-progress tas-soċjetà u x-xjenza u t-teknoloġija ressaq rekwiżiti ogħla għall-preparazzjoni ta 'materjali ġodda. Filwaqt li tissodisfa l-bżonnijiet ta 'applikazzjoni, għandha wkoll tikkonforma mal-karatteristiċi ta' disinn diversifikat u prezz baxx. Għalhekk, aktar riċerka dwarEuropiumIl-kumplessi huma ta ’sinifikat kbir għall-iżvilupp tar-riżorsi tad-dinja rari rikki taċ-Ċina u l-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija kriminali.
Ħin ta 'wara: Nov-01-2023