CN102757786A - Fe3O4/SiO2@Gd2O3:Eu, Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法和应用 - Google Patents

Fe3O4/SiO2@Gd2O3:Eu, Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法及应用，通过CTAB修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子为核，钆、铕、铋的稀土荧光材料为壳层材料，制备成Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu，Bi磁性-荧光纳米材料，制备方法简单易行，所制备的磁性-荧光纳米材料性质稳定，易于保存；此外该磁性-荧光材料能够与指纹残留物作用，在紫外灯下可清晰地将指纹显现出来，且使用量小、灵敏度高、能照相记录，可大大提高指纹显现的成功率，特别是搜索大范围内的指纹，因此可以在显现皮肤、玻璃、陶瓷或者墙皮等基质上的指纹的方法中应用。

Description

Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu, Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种新型磁性-荧光纳米材料的制备及应用。 
背景技术
磁性纳米粒子具有特殊的磁性能，已经被广泛地用于许多先进的技术领域，如刑侦工作中的指纹显现技术领域。采用磁性纳米材料进行指纹检测时，由于那些指纹残留物结合的纳米粉末可通过外加磁场去除，因此，这种材料能够有效地减少背景干扰、提高对指纹的识别能力。但是磁性粉末法灵敏度较低，其显现皮肤上指纹的成功率较低，因此其在实际应用中受到了一定的限制。 
也有人将磁性粒子与荧光量子点共同包覆制备成磁性-荧光多功能的纳米材料，但是，目前的工艺条件制备出来的磁性-荧光多功能的纳米材料的荧光强度低，应用时灵敏度较差，此外，在大多量子点中镉是主要的成分，其毒性和潜在环境危害性也极大地制约其应用。这些具有荧光性质的磁性纳米材料未见在指纹显现技术领域的应用。 
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有良好磁性和强烈荧光性质的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法。 
本发明的另一个目的在于提供一种上述方法制备出的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的新用途。 
本发明解决技术问题的技术方案是：Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法，包括以下步骤： 
1）取去离子水加入到三口烧瓶中搅拌通氩气除氧30分钟，称取FeCl3·6H2O与FeSO4·7H2O按照质量比为1：1.8～2.0加入到三口烧瓶中，搅拌加速溶解，搅拌速度500转/分钟，得到溶液固液比为0.082g/mL，加热升温至60℃，用氨水调节溶液的pH至9～10，搅拌反应30分钟，反应温度升高到80℃，陈化30分钟，冷却至室温，磁铁分离，去离子水洗涤三次，无 水乙醇洗涤三次，真空干燥，50～60℃烘干6小时，得到Fe3O4磁性纳米粒子； 
2）称取步骤1）中的Fe3O4磁性纳米粒子置于体积浓度为50%的乙醇水溶液，超声分散，得到溶液固液比为0.012g/mL，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯，正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1：45～55，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入氨水，乙醇水溶液与氨水的体积比为1：20，室温下搅拌反应2小时，磁铁分离，去离子水洗涤三次，无水乙醇洗涤三次，真空干燥，烘干，得到Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
3）将步骤2）Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与十六烷基三甲基溴化铵按质量比为1：6～10混合，加入体积浓度为50%的乙醇水溶液中，得到溶液固液比为0.025g/mL，超声分散，室温搅拌2小时，转速为350转/分钟，磁铁分离得到沉淀物质，将沉淀物质用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，真空干燥，得到修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
4）称取步骤3）修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子加入水中，超声分散，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入硝酸钆溶液、硝酸铕溶液以及硝酸铋溶液，修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1：6～11：0.1～1：0.1～1，超声5分钟，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，滴速为5mL/min，修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与尿素的质量比为1：30，恒温0.5小时，将所得混合液转入反应釜，在马弗炉内188~192℃反应17~19小时，冷却至室温，将反应釜中的沉淀分别用去离子水和无水乙醇洗涤，直到洗涤液澄清，将洗涤后的沉淀置于真空干燥箱内50℃左右烘干6小时，转入瓷舟中，在氮气氛围保护下置于管式炉中500～800℃高温煅烧8小时，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性荧光纳米材料。 
上述步骤4）中修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的较佳的质量比为1：9～10：0.3～0.6：0.3～0.6。 
上述步骤1）中FeCl3·6H2O与FeSO4·7H2O的质量比为1：1.9为佳。 
上述方法制备的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在指纹显现方法中的用途。 
上述Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现皮肤上的指纹时的使用方法可以是： 
1）指纹转印 
用透明玻璃片按压在留有指纹的皮肤基质上，玻璃片与皮肤基质充分接触3～5s，将皮肤基质上的指纹转移到玻璃片上，取下玻璃片； 
2）利用Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料显现指纹 
将印有指纹的玻璃片放置在桌面上，用胶带粘住四角，用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的玻璃片上，沿着指纹纹路刷动，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的玻璃片置于波长为253.7nm的紫外光源下激发，拍摄指纹图像，显现出皮肤基质上的指纹。 
上述Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮上的指纹时的使用方法可以是： 
用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质上，沿着指纹纹路刷动，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质置于波长为253.7nm的紫外光源下激发，拍摄指纹图像，显现出皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质上的指纹。 
本发明通过CTAB修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子为核，钆、铕、铋的稀土荧光材料为壳层材料，制备成Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，制备方法简单易行，所制备的磁性-荧光纳米材料性质稳定，易于保存；此外该磁性-荧光材料能够与指纹残留物作用，在紫外灯下可清晰地将指纹显现出来，且使用量小、灵敏度高、能照相记录，可大大提高指纹显现的成功率，特别是搜索大范围内的指纹，因此可以在显现皮肤、玻璃、陶瓷或者墙皮等基质上的指纹的方法中应用。 
附图说明
图1为用磁性-荧光纳米材料显现皮肤基质上指纹的图像。 
图2为用磁性-荧光纳米材料直接显现瓷砖上指纹的图像。 
图3为用磁性-荧光纳米材料直接显现墙皮上指纹的图像。 
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施例。 
实施例1 
本实施例中制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的方法，包括有以下步骤： 
步骤1：取60mL去离子水加入到150mL的三口烧瓶中搅拌通氩气除氧30分钟，称取1.7g FeCl3·6H2O与3.24g FeSO4·7H2O按照质量比为1：1.9加入到三口烧瓶中，机械搅拌，搅拌速度500转/分钟，加速溶解，得到溶液固液比为0.082g/mL，加热升温至60℃，加入8mL的浓氨水，调节溶液的pH为9~10，搅拌反应30分钟，反应温度升高到80℃，陈化30分钟，自然冷却至室温，磁铁分离得到的物质，用去离子水洗涤三次，用无水乙醇洗涤三次，置于真空干燥箱内在50～60℃左右烘干6小时，得到Fe3O4磁性纳米粒子； 
步骤2：称取步骤1中的0.174g Fe3O4磁性纳米粒子置于50%的乙醇水溶液中，超声分散10分钟，得到溶液固液比为0.012g/mL，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入0.3mL正硅酸乙酯，正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1∶50，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入0.75mL浓氨水，使得乙醇水溶液与氨水的体积比为1∶20，室温下搅拌反应2小时，磁铁分离得到的物质，用去离子水洗涤三次，无水乙醇洗涤三次，置于真空干燥箱内50℃烘干6小时，得到Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
步骤3：取0.5615g Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与4.492g十六烷基三甲基溴化铵混合，Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1∶8，加入无水乙醇水溶液中，得到溶液固液比为0.025g/mL，超声分散5分钟，室温搅拌2小时，转速为350转/分钟，磁铁分离得到黑褐色沉淀物质，将黑 褐色沉淀物质用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于真空烘箱中在60℃下干燥6小时，得到修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
步骤4：称取步骤3中修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子0.1176g加入50mL水中，超声分散5分钟，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入25mL硝酸钆溶液、2.75mL硝酸铕溶液以及2.75mL硝酸铋溶液，修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1：9.5：0.5：0.5，超声5分钟后转入250mL三颈烧瓶中，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，滴速控制位5mL/min，修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与尿素质量比为1∶30，恒温0.5小时，将所得混合液转入反应釜，在马弗炉内190℃条件下反应18小时，冷却至室温，将反应釜中的红褐色沉淀分别用去离子水和无水乙醇洗涤，直到洗涤液澄清，将洗涤后的红褐色沉淀置于真空干燥箱内50℃左右烘干6小时，转入瓷舟中，在氮气氛围保护下置于管式炉中700℃高温煅烧8小时，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
实施例2 
本实施例中制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料的方法，包括有以下步骤： 
步骤1：取61.5mL去离子水加入到150mL的三口烧瓶中搅拌通氩气除氧30分钟，称取1.80g FeCl3·6H2O与3.24g FeSO4·7H2O按照摩尔比为1：1.8加入到三口烧瓶中，机械搅拌，搅拌速度500转/分钟，加速溶解，得到溶液固液比为0.082g/mL，加热升温至60℃，加入6mL的浓氨水，调节溶液的pH为9，本步骤其它的操作与实施例1相同，得到Fe3O4磁性纳米粒子； 
步骤2：称取步骤1中的0.174g Fe3O4磁性纳米粒子置于体积浓度为50%的乙醇水溶液中，超声分散10分钟，得到溶液固液比为0.012g/mL，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入0.375mL正硅酸乙酯，正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1：40，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入浓氨水，本步骤其它的操作与实施例1相同，得到Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
步骤3：取0.5615g Fe3O4/SiO2纳米粒子与3.369g十六烷基三甲基溴化铵混合，Fe3O4/SiO2纳米粒子与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1∶6，加入 到50%的乙醇水溶液中，本步骤中其它的操作与实施例1相同，得到修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
步骤4：称取修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子0.1176g加入50mL水中，超声分散5分钟，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入23.7mL硝酸钆溶液、1.65mL硝酸铕溶液以及1.65mL硝酸铋溶液，修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1∶9∶0.3∶0.3，超声5分钟后转入250mL三颈烧瓶中，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，滴速控制为5mL/min，修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与尿素质量比为1∶30，恒温0.5小时，本步骤中的其它操作与实施例1相同，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
实施例3 
本实施例中制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料的方法，包括有以下步骤： 
步骤1：取59mL去离子水加入到150mL的三口烧瓶中搅拌通氩气除氧30分钟，称取1.62g FeCl3·6H2O与3.24g FeSO4·7H2O按照质量比为1：2加入到三口烧瓶中，机械搅拌，搅拌速度500转/分钟，加速溶解，得到溶液固液比为0.082g/mL，加热升温至60℃，加入9mL的浓氨水，调节溶液的pH为10，本步骤其它的操作与实施例1相同，得到Fe3O4磁性纳米粒子； 
步骤2：称取步骤1中的0.174g Fe3O4磁性纳米粒子置于体积浓度为50%的乙醇溶液中，超声分散10分钟，得到溶液固液比为0.012g/mL，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入0.33mL的正硅酸乙酯，正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1：55，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入0.75mL氨水，本步骤其它的操作与实施例1相同，得到Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
步骤3：取0.5615g Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与5.615g十六烷基三甲基溴化铵混合，Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1∶10，加入到50%的乙醇水溶液中，得到溶液固液比为0.025g/mL，本步骤中其它的操作与实施例1相同，得到修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子； 
步骤4：称取步骤1.3中修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子0.1176g加入50mL水中，超声分散5分钟，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入26.4mL 硝酸钆溶液、3.3mL硝酸铕溶液以及3.3mL硝酸铋溶液，修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1∶10∶0.6∶0.6，超声5分钟后转入250mL三颈烧瓶中，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，滴速控制为5mL/min，使得溶液中修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与尿素质量比为1∶30，恒温0.5小时，本步骤中的其它操作与实施例1相同，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
实施例4 
上述实施例1~3的制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料的方法，在步骤4中称取修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子0.1176g加入50mL水中，超声分散5分钟，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入15.84mL硝酸钆溶液、0.55mL硝酸铕溶液以及0.55mL硝酸铋溶液，修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1∶6∶0.1∶0.1，本步骤中其他的操作与相应的实施例相同。 
其它的步骤与相应的实施例相同，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
实施例5 
上述实施例1~3的制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料的方法，在步骤4中称取修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子0.1176g加入50mL水中，超声分散5分钟，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入29.04mL分硝酸钆溶液、6.05mL硝酸铕溶液以及6.05mL硝酸铋溶液，修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1∶11∶1∶1，本步骤中其他的操作与相应的实施例相同。 
其它的步骤与相应的实施例相同，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
实施例6 
上述实施例1~5的制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料的方法，在步骤4中修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子加入水中，超声分散，加入硝酸钆溶液、硝酸铕溶液以及硝酸铋溶液，超声5分钟，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，将所得混合液 转入反应釜，在马弗炉内188℃反应19小时，冷却至室温，将反应釜中的红褐色沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，直到洗涤液澄清，将洗涤后的红褐色沉淀置于真空干燥箱内50℃左右烘干6小时，转入瓷舟中，在氮气氛围保护下置于管式炉中500℃高温煅烧8小时，其它的步骤与相应的实施例相同，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
其它的步骤与相应的实施例相同。 
实施例7 
上述实施例1~5的制备Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料的方法，在步骤4中修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子加入水中，超声分散，加入硝酸钆溶液、硝酸铕溶液以及硝酸铋溶液，超声5分钟，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，将所得混合液转入反应釜，在马弗炉内192℃反应17小时，冷却至室温，将反应釜中的红褐色沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，直到洗涤液澄清，将洗涤后的红褐色沉淀置于真空干燥箱内50℃左右烘干6小时，转入瓷舟中，在氮气氛围保护下置于管式炉中800℃高温煅烧8小时，其它的步骤与相应的实施例相同，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料。 
其它的步骤与相应的实施例相同。 
实施例8 
上述实施例1~7的方法中所制备的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现皮肤上的指纹的方法中的用途。 
使用时，将透明玻璃片按压在留有指纹的人体皮肤上，玻璃片与皮肤充分接触3～5s，将皮肤上的指纹转移到玻璃片上，取下玻璃片；将印有指纹的玻璃片放置在桌面上，用胶带粘住四角，用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，用拇指和食指转动刷柄3次，使指纹刷尖附着适量的粉末，稍提起指纹刷，再转动刷柄3次，以清除刷子上过多的粉末，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的玻璃片上，沿着指纹纹路刷动，使得Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料与指纹残留物质充分结合，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的玻璃片置于253.7nm的紫外灯下激发，用Nikon D3000型数码照相机拍摄指纹图像，显 现出玻璃上的指纹，见图1 
实施例9 
上述实施例1~7的方法中所制备的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现皮肤上的指纹的方法中的用途。 
使用时，用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，用拇指和食指转动刷柄，使指纹刷尖附着适量的粉末，稍提起指纹刷，再转动刷柄，以清除刷子上过多的粉末，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的皮肤上，沿着指纹纹路刷动，使得Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料与指纹残留物质充分结合，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的皮肤置于253.7nm的紫外灯下激发，用Nikon D3000型数码照相机拍摄指纹图像，显现出皮肤上的指纹。 
实施例10 
上述实施例1~7中的方法中所制备的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料在陶瓷基质上指纹显现方法中的用途。 
在使用时，用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，用拇指和食指转动刷柄3次，使指纹刷尖附着适量的粉末，稍提起指纹刷，再转动刷柄，以清除刷子上过多的粉末，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的陶瓷片上，沿着指纹纹路刷动，使得Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料与指纹残留物质充分结合，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的陶瓷片置于253.7nm的紫外灯下激发，用Nikon D3000型数码照相机拍摄指纹图像，显现出陶瓷片上的指纹，参见图2。 
实施例11 
在上述实施例10中，陶瓷基质用墙皮或者玻璃替换，使用时，将陶瓷片直接用墙皮或者玻璃来替换，其它的步骤与实施例9相同，显现出墙皮上或者玻璃上的指纹。参见图3，显现出墙皮上的指纹。 

Claims (6)

1.一种Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）取去离子水加入到三口烧瓶中搅拌通氩气除氧30分钟，称取FeCl3·6H2O与FeSO4·7H2O按照质量比为1：1.8～2.0加入到三口烧瓶中，搅拌加速溶解，搅拌速度500转/分钟，得到溶液固液比为0.082g/mL，加热升温至60℃，用氨水调节溶液的pH至9～10，搅拌反应30分钟，反应温度升高到80℃，陈化30分钟，冷却至室温，磁铁分离，去离子水洗涤三次，无水乙醇洗涤三次，真空干燥，50～60℃烘干6小时，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
2）称取步骤1）中的Fe3O4磁性纳米粒子置于体积浓度为50%的乙醇水溶液，超声分散，得到溶液固液比为0.012g/mL，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯，正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1：45～55，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入氨水，乙醇水溶液与氨水的体积比为1：20，室温下搅拌反应2小时，磁铁分离，去离子水洗涤三次，无水乙醇洗涤三次，真空干燥，烘干，得到Fe3O4/SiO2复合纳米粒子；
3）将步骤2）Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与十六烷基三甲基溴化铵按质量比为1：6～10混合，加入体积浓度为50%的乙醇水溶液中，得到溶液固液比为0.025g/mL，超声分散，室温搅拌2小时，转速为350转/分钟，磁铁分离得到沉淀物质，将沉淀物质用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，真空干燥，得到修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子；
4）称取步骤3）修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子加入水中，超声分散，得到溶液固液比为0.002g/mL，加入硝酸钆溶液、硝酸铕溶液以及硝酸铋溶液，修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1：6～11：0.1～1：0.1～1，超声5分钟，75℃机械搅拌，转速为350转/分钟，滴加浓度为0.03g/mL的尿素溶液，滴速为5mL/min，修饰的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与尿素的质量比为1：30，恒温0.5小时，将所得混合液转入反应釜，在马弗炉内188~192℃反应17~19小时，冷却至室温，将反应釜中的沉淀分别用去离子水和无水乙醇洗涤，直到洗涤液澄清，将洗涤后的沉淀置于真空干燥箱内50℃左右烘干6小时，转入瓷舟中，在氮气氛围保护下置于管式炉中500～800℃高温煅烧8小时，得到Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性荧光纳米材料。
2.根据权利要求1所述的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中修饰后的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子与硝酸钆、硝酸铕、硝酸铋的质量比为1：9～10：0.3～0.6：0.3～0.6。
3.根据权利要求1所述的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中FeCl3·6H2O与FeSO4·7H2O的质量比为1：1.9。
4.权利要求1制备的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现指纹方法中的用途。
5.根据权利要求4所述的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现指纹方法中的用途，其特征在于所述Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现皮肤上的指纹的方法，具体包括如下步骤：
1）指纹转印
用透明玻璃片按压在留有指纹的皮肤基质上，玻璃片与皮肤基质充分接触3～5s，将皮肤基质上的指纹转移到玻璃片上，取下玻璃片；
2）利用Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi的磁性-荧光纳米材料显现指纹
将印有指纹的玻璃片放置在桌面上，用胶带粘住四角，用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的玻璃片上，沿着指纹纹路刷动，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的玻璃片置于紫外光源下激发，拍摄指纹图像，显现出皮肤基质上的指纹。
6.根据权利要求4所述的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现指纹方法中的用途，其特征在于所述Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料在显现皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质上的指纹的方法是：
用指纹刷尖接触Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，抖动刷柄使Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料落在留有指纹的皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质上，沿着指纹纹路刷动，用磁铁清除未与指纹结合的Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料，将结合有Fe3O4/SiO2Gd2O3:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质置于紫外光源下激发，拍摄指纹图像，显现出皮肤或玻璃或陶瓷或者墙皮基质上的指纹。
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