[发明专利]表面功能化的纳米上转换材料用于潜在指纹的显现

说明书

技术领域

本发明属于刑事科学技术领域，具体涉及表面功能化纳米上转换颗粒的醛基修饰方法及将其用于潜在指纹的显现。

背景技术

指纹特别是潜在指纹的显现，在法庭科学和刑事诉讼过程中起着非常重要的作用。近年来，应用纳米材料来显现潜在指纹已经成为国内外专家研究的热点。纳米材料显现潜在指纹是采用纳米技术处理指纹残留物，使潜手印成为可见图像，并将图像记录下来以供鉴定识别。它的原理是纳米材料与指纹残留物中的成分，如氨基酸、油脂等通过物理或化学反应结合，然后利用纳米材料本身的颜色显现潜在指纹，或通过纳米材料的光致发光特性，检测纳米材料发出的荧光来显现潜在指纹。

目前，应用到指纹检测中的纳米材料主要有量子点(用于指纹显现的水溶性荧光CdSe的制备方法，申请号200810056008.4，公开号CN101215471A；硫化锌及氧化锌纳米颗粒用于潜指纹显现的方法，申请号200910066494.2，公开号CN101485571A；指纹显现用水溶性复合InP/ZnS荧光量子点的制备方法，申请号201010569046.7，公开号CN102031111A)，金银纳米材料(表面功能化的纳米金颗粒用于潜在指纹显现的方法，申请号200810050674.7，公开号CN101268946A；采用金纳米材料增强在非渗透客体的潜指纹显现方法，申请号200810051691.2，公开号CN101446557A)或稀土纳米材料(指纹显现用水性复合稀土纳米La1-x-yCexTbyPO4荧光粒子的制备方法，申请号201010131400.8，公开号CN101831300A)。

红外上转换材料，是通过多光子机制把吸收的长波辐射(近红外光)转换成短波辐射，发射出比激发光波长短的荧光(紫外可见光)的一种光致发光材料。目前上转换材料在激光器，红外探测，防伪技术(红外-可见上转换防伪材料，公开号CN1539916A)，生物标记等生物学领域和光学器件等领域应用广泛。

纳米上转换材料用于潜在指纹显现的研究刚刚开始，辛娟等人(辛娟，于迎春，刘建军等.纳米荧光粒子YVO4:Eu的合成及其在指纹显现中的应用[J].化学研究.2010年3月第21卷第2期)合成了上转换材料YVO4:Eu，并用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na)对其进行简单修饰后，用于显现光滑客体表面的潜在指纹。2011年，悉尼科技大学的Ma Rongliang (Rongliang Ma，Elicia Bullock，Philip Maynard，et al.Fingermark detection on non-porous and semi-porous surfaces using NaYF4:Er，Yb up-converter particles.Forensic Science International207(2011)145-149)报道了将未经任何修饰的上转换粉末NaYF4:Er，Yb用于潜在指纹的显现，其中包括较难客体如澳大利亚钞票和彩色背景——饮料标签上的指纹，显现效果很好，大多数指纹的背景干扰很小甚至没有。2012年，他们又用上转换粉末YVO4:Er，Yb显现了不同客体上的指纹，得到了相似结论(Rongliang Ma，Ronald Shimmon，Andrew McDonagh et al.Fingermark detection on non-porous and semi-porous surfaces using YVO4:Er，Yb luminescent upconverting particles.Forensic Science International 217(2012)e23-e26)。

除辛娟(纳米荧光粒子YVO4:Eu的合成及其在指纹显现中的应用)用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na)对纳米上转换材料进行了简单修饰外，其他人所利用的纳米上转换材料是未经任何化学修饰的，仅仅依靠纳米颗粒表面带静电的特性，使纳米上转换材料与指纹残留物的成分进行物理吸附来显现潜在指纹，这使得显现效果的稳定性和重现性无法得到保证。本专利采用市场可得的纳米上转换颗粒材料NaYF4:Er，Yb，对其进行醛基化修饰后，利用纳米上转换材料表面所带的醛基与指纹残留物中氨基之间的化学偶联反应，使纳米材料固定在指纹纹线上，在980nm波长红外光照射下，纳米材料发出红色荧光或绿色荧光，从而显现出潜在指纹。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面功能化纳米上转换颗粒的醛基修饰方法，并将其应用于潜在指纹的显现。