[发明专利]用于潜指纹检测的碳点-淀粉复合荧光粉及其制备方法

说明书

本发明属于指纹检测技术领域，具体为一种用于潜指纹检测的碳点‑淀粉复合红色荧光粉及其制备方法。本发明复合粉末的制备方法包括：采用溶剂热法合成红色荧光碳点，对产品进行提纯得到高效发光的红光碳点；再与淀粉复合，得到日光下肉眼可见红色荧光的复合粉末；该方法克服了碳点溶液干燥过程中碳点团聚引起的荧光猝灭情况。对于基底表面的潜指纹，采用经典的粉末法，在绿光照射下即可快速简便地以红色荧光的方式显现潜指纹。制备的复合粉末可以广泛应用于各种渗透性及非渗透性基底，如玻璃、金属、纸张、塑料、陶瓷等，能够克服基底材料本身背景荧光的干扰。该复合粉末安全无毒、价廉物美、制备简单、绿色环保、携带使用方便，适合推广应用。

技术领域

本发明属于指纹检测技术领域，具体涉及潜指纹检测用材料及其制备方法。

背景技术

在罪犯现场调查和生物识别中，指纹痕迹检验技术提供了识别身份的可靠依据。一般情况下，物体经裸手接触后，手上分泌代谢的汗液和皮脂等物质，会在其物体表面留下指纹痕迹。多数情况下，这些印迹无法被肉眼所看见，因此被称为潜指纹。指纹检测的目标是增强潜指纹与基底的对比性，从而使潜指纹清晰可见。近年来，越来越多的纳米荧光材料如量子点等被广泛应用在潜指纹的显现技术中。

碳点作为一种新型荧光材料，具有合成简单、成本低、产率高、结构稳定、功能多样、生物安全性好等突出优点，在基础研究和实际应用中都具有重要的价值。尽管碳点已经广泛应用于荧光分析，但是由于自身一些缺点，它们在潜指纹检测中的应用很少被报道。首先，碳点的发射荧光颜色通常为蓝色或绿色，在潜指纹检测中，这将受到许多基底背景荧光的干扰。例如紫外光照下各种纸张、纺织品、塑料都有强烈的蓝绿色荧光，掩盖了碳点的发射。其次，碳点通常在溶液中显示出明亮的荧光，但是溶液法却不适合于一些渗透性基质，如纸和布。最重要的是，当碳点溶液干燥时，碳点的荧光通常因聚集效应而猝灭，绝大多数的碳点粉末没有明显的荧光现象。因此，通常碳点粉末无法直接应用于潜指纹的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、快速高效、安全方便、适用范围广的用于潜指纹检测的材料及其制备方法和使用方法。

本发明提供的潜指纹检测材料，是一种高效发光的红色荧光碳点-淀粉复合粉末。该复合粉末中的碳点发射红色荧光，可以有效减少多种基底蓝色/绿色背景荧光的干扰。该复合粉末在固态下具有荧光量子产率高、吸收系数高、发光亮度高、长期稳定性高等优点，可广泛的适用于各种渗透性/非渗透性基底。

本发明提供的潜指纹检测材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）红色荧光碳点的制备

将0.8~1.2克柠檬酸、0.2~0.5克苯二胺和0.5~1毫升植酸在40~100毫升甲酰胺中混合30~60分钟，形成透明溶液；将溶液密封在聚四氟乙烯内衬的高压釜中，并在150~180摄氏度下加热4~8小时；冷却至室温后，将所得产物过滤除去大颗粒；然后，加入适量丙酮以沉淀碳点，离心以收集沉淀物；沉淀物用甲醇和丙酮混合液洗涤数次，再在真空中干燥，即制得红色荧光碳点；

所制备的红色荧光碳点，其主要成分是碳元素，同时含有少量的氮、氢、氧、磷元素，粒子直径为1~20纳米，内部具有石墨化结构，表面有丰富的有机功能团；

（2）碳点-淀粉复合粉末的制备

将红色荧光碳点和淀粉以1:（10~100）的质量比在有机溶剂中混合均匀。然后，密封在容器中，持续搅拌4~24小时。离心收集沉淀，并在真空烘箱中干燥，即制得碳点-淀粉复合粉末。

所制备的碳点-淀粉复合粉末，粒子直径为2~20微米，在阳光下肉眼可见粉红色荧光。

本发明步骤（1）中，所述苯二胺选自邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺中的一种或多种。

本发明步骤（2）中，所述有机溶剂包括但不仅限于甲醇、乙醇等。