CN106248647A - 聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子荧光纳米材料在潜指纹显现中的应用 - Google Patents

聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子荧光纳米材料在潜指纹显现中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子荧光纳米材料在潜指纹显现中的应用，特别涉及一种对胶带粘性面上的潜指纹进行显影的方法，属于痕量检测技术领域。将采用Wessling锍盐前驱体法制得的PPV前驱体溶液，在热消除过程中通过加入表面活性剂十二烷基磺酸钠，自组装形成PPV荧光纳米粒子溶液；将带有潜指纹的胶带直接浸入纳米粒子溶液中进行显影处理，取出后经去离子水漂洗、干燥，即可在365 nm的紫外光下观察到明亮的指纹纹路，适合拍照记录。本发明提供的显现胶带粘性面潜指纹的方法显影效果佳，操作方便，显影时间短，可对不同胶带的粘性面潜指纹进行显影；且显影剂为水分散液，无毒性，可重复使用。

Description

聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子荧光纳米材料在潜指纹显现中 的应用
技术领域
本发明涉及一种高分子荧光纳米材料用于显现潜指纹的方法，特别涉及一种对胶带粘性面上的潜指纹进行显影的方法，属于痕量检测技术领域。
背景技术
一直以来，指纹识别技术作为一种生物识别技术而受到研究人员的极大关注，其中对于潜指纹的显现尤为重要。潜指纹不同于明显纹和成型纹，肉眼不可见，但却是案发现场最常见的一类指纹，因此对此类指纹的显现成为指纹工作者的最基础工作。目前已经有许多方法可以对潜指纹进行显影工作，比如粉末法、502熏显法、茚三酮染色法以及真空镀膜法等，但是这些方法对于胶带粘性面潜指纹的显现效果很难达到指纹鉴定的要求。因此，迫切需要提出新的方法对负载于胶带粘性面上的潜指纹进行显现。
目前已经成熟化的用于胶粘面潜指纹的显影的方法包括Sticky-side PowderTM显现法以及龙胆紫溶液染色法，但这些方法经常需要对胶带进行预处理，比如502熏显；国内经常使用的方法则是碳素墨水显现法，其依据的是炭黑粒子分散于水中，可以吸附于指印成分，从而进行显影工作，但是具体的显影机理目前还没有明确报道。与碳素墨水悬浮液用于指纹显影的方法类似，荧光聚电解质纳米粒子也开始应用于显现潜指纹（参见文献：Chem. Commun. 2015, 51 (71), 13634-13637），所显现的指纹在365 nm的紫外光下发出明亮的荧光，适合拍照记录从而进行指纹鉴定；同时其制备和显影方法可以延伸至水溶性染料。
近年来，高分子荧光纳米粒子由于其良好的发光性能而受到越来越多的关注。共轭聚合物荧光纳米粒子作为一种新型的纳米材料，粒径小、低毒性等特性使得其在体内成像、细胞标记以及生物传感等领域可替代传统的荧光探针。但将其应用于显现胶粘面的潜指纹目前尚未见报道。
发明内容
本发明针对现有显现胶粘面潜指纹技术方面存在的不足，提供一种操作简单，使用安全，显影效果好，且可重复利用的荧光共轭聚合物纳米粒子悬浮液用于显现胶带粘性面潜指纹的方法。
实现本发明目的的技术方案是提供一种聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子荧光纳米材料在潜指纹显现中的应用，所述潜指纹为直接按压于胶带粘性面的指纹；潜指纹的显现方法包括如下步骤：
1、将聚对亚苯基亚乙烯荧光共轭高分子纳米粒子悬浮液稀释、分散于去离子水中，制得显影剂；
2、将负载指纹的胶带浸入显影剂中，显影处理 5～10 min，得到指纹显影后的胶带；
3、经去离子水漂洗、干燥后，再在365 nm的紫外光条件下，得到显现的胶带粘性面的潜指纹。
本发明所述的聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子的纳米粒子悬浮液，粒径分布在7～82 nm之间（多分散系数为0.195）；具有较强的荧光发射，发射波长在450～600 nm之间，最大发射波长为502 nm。纳米粒子悬浮液采用Wessling 锍盐前驱体法制得聚对亚苯基亚乙烯前驱体溶液（pre-PPV）后，通过在热消除过程中加入表面活性剂十六烷基磺酸钠（SDS），制备得到PPV纳米粒子悬浮液。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提出的针对胶带粘性面的潜指纹的显影可通过浸泡在纳米粒子悬浮液中进行，操作简单，显影效果显著，适合于工业化生产。
2、与现有的对于胶带粘性面潜指纹进行显影的技术相比，本发明提供的显影方法无须对指印样本进行预处理，显影后的后处理也只需要用去离子水进行漂洗、干燥，即可在紫外光下拍照记录；
3、本发明提供的针对胶带粘性面潜指纹的显影方法可对遗留一个月内的指纹进行有效显影；
4、与现有的对于胶带粘性面潜指纹进行显影的技术相比，本发明提供的高分子荧光纳米粒子溶液可对不同胶带（包括透明胶带和有色胶带）上的潜指纹进行显影，避免了因选取的显影方法不合适而破坏指纹样本的问题的出现；
5、本发明提供的用于指纹显影的荧光纳米粒子悬浮液为水相分散液，制备过程中使用的少量有机溶剂会随着存储时间的延长而挥发，对使用人员的健康安全基本没有潜在威胁。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的PPV荧光纳米粒子的透射电子显微镜照片；
图2是本发明实施例1提供的PPV荧光纳米粒子悬浮液的归一化荧光和吸收光谱图；
图3是本发明实施例1提供的荧光纳米粒子对透明指纹胶带粘性面上新鲜潜指纹进行显影前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图；
图4是本发明实施例2提供的荧光纳米粒子对透明指纹胶带粘性面上陈旧潜指纹进行显影前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图；
图5是本发明实施例3提供的荧光纳米粒子对黄色包装胶带粘性面上新鲜潜指纹进行显影前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图；
图6是本发明实施例4提供的荧光纳米粒子对黑色电工胶带粘性面上新鲜潜指纹进行显影前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的阐述。
实施例1
本实施例提供一种用聚合物荧光纳米粒子悬浮液对指纹胶带胶粘面上新鲜潜指纹进行显影的方法，具体步骤如下：
1、按中国发明专利（CN104845052A）公开的技术方案，制备聚对亚苯基亚乙烯前驱体溶液（pre-PPV）。取5 mL所制备的pre-PPV于无氧条件下加入到两口烧瓶中，加入15mL去离子水稀释后，加入0.2003 g十二烷基磺酸钠SDS（0.0007 mol），升温至50℃，待十二烷基磺酸钠完全溶解，再加入0.2 mL三乙胺（0.0014 mol）作为消除反应催化剂，继续升温至80 ℃，持续搅拌反应3 h得到18 mL的PPV纳米粒子悬浮液。
2、取1 mL步骤1制备的悬浮液，加入4 mL去离子水进行稀释，得到体积5 mL的显影液，置于称量瓶中备用。
3、将按有新鲜指纹的指纹胶带完全浸没在显影液中，维持5～10 min，保证指纹和纳米粒子充分接触。
4、从显影液中取出胶带后，将胶带在存有40 mL去离子水的烧杯中漂洗两到三次，洗去沾染在胶带边缘的部分纳米粒子。
5、用吹风机将经过漂洗的胶带吹干，在365 nm紫外光的激发光下观察到明亮的黄绿色荧光指纹，用相机设置参数后进行拍照记录。
参见附图1，它是本实施例提供的聚合物荧光纳米粒子的透射电子显微镜照片；由图1可知，该纳米粒子呈球形，粒径在100 nm以内，粒径分布相对均一。
参见附图2，它是本实施例提供的聚合物荧光纳米粒子归一化后的荧光和吸收光谱；由图2可以看出，纳米粒子在300～450 nm的波长范围内有多个吸收峰，这可以归因于纳米粒子粒径的多分散性；同时，在波长为350 nm的激发光下，纳米粒子悬浮液的发射波长在450～600 nm之间。
参见附图3，它是本实施例提供的荧光纳米粒子对透明指纹胶带粘性面上新鲜潜指纹进行显影前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图；从图3中可以看出，相比于未经显影处理的指纹样本（a）图，经过纳米粒子显影的指纹样本（b）图在365 nm的紫外光下能清晰地看到指纹纹路，适合拍照，且经过显影的指纹无明显损坏，指印细节处明显易分辨。
实施例2
1、按中国发明专利（CN104845052A）公开的技术方案，制备聚对亚苯基亚乙烯前驱体溶液（pre-PPV），于无氧条件下取5 mL加入50 mL的两口烧瓶，再加入15mL去离子水进行稀释，往其中加入0.2003 g十二烷基磺酸钠SDS（0.0007 mol），升温至50℃使SDS完全溶解，再加入0.2 mL三乙胺（0.0014 mol）作为消除反应催化剂，继续升温至80 ℃，持续搅拌反应3 h得到18 mL的PPV纳米粒子悬浮液；取1 mL该悬浮液，加入4 mL去离子水进行稀释，得到体积5 mL的显影液，置于称量瓶中备用。
2、将负载有指纹的指纹胶带在室温下存放30天后，再浸没于显影液中，维持5～10min，保证指纹和纳米粒子充分接触。
3、从显影液中取出胶带后，将胶带在装有40 mL去离子水的烧杯中漂洗两到三次，洗去沾染在胶带边缘的部分纳米粒子。
4、经自然干燥后，即可在手提式紫外光机的365 nm激发光下观察到明亮的黄绿色荧光指纹，用相机设置参数后进行拍照记录。
参见附图4，它是本实施例提供的聚合物荧光纳米粒子对透明指纹胶带粘性面上陈旧潜指纹进行显影前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图；从图4中可以看出，相比于未显影的陈旧指纹样本（a）图，经过纳米粒子显影的指纹样本（b）图,在365 nm的紫外光下能清晰地看到指纹纹路，适合拍照，且经过显影的指纹无明显损坏，指印细节处明显易分辨。
实施例3
1、按中国发明专利（CN104845052A）公开的技术方案，制备聚对亚苯基亚乙烯前驱体溶液（pre-PPV），保持反应体系无氧环境条件下，取5 mL前驱体溶液加入50 mL的两口烧瓶，再加入15mL去离子水进行稀释，往其中加入0.2003 g十二烷基磺酸钠SDS（0.0007 mol），升温至50℃使SDS完全溶解，再加入0.2 mL三乙胺（0.0014 mol）作为消除反应催化剂，继续升温至80 ℃，持续搅拌反应3 h得到18 mL的PPV纳米粒子悬浮液；取1 mL悬浮液，加入4 mL去离子水进行稀释，得到体积5 mL的显影液，置于称量瓶中备用。
2、将按有新鲜指纹的黄色封箱胶带完全浸没在显影液中，维持5-10 min，保证指纹和纳米粒子充分接触。
3、从显影液中取出胶带后，将胶带在装有40 mL去离子水的烧杯中漂洗两到三次，洗去沾染在胶带边缘的部分纳米粒子。
4、待经漂洗的胶带自然干燥后，在手提式紫外光机365 nm激发光下观察到明亮的黄绿色荧光指纹，用相机设置参数后进行拍照记录。
参见附图5，它是本实施例提供的荧光纳米粒子对黄色包装胶带粘性面上新鲜潜指纹进行显影处理前后的紫外光（365 nm）下的效果对比图；（a）图为显影处理前，（b）图为显影处理后；由图5照片的对比可以看出，经本发明技术方案处理后的显影指纹纹路清晰，适合拍照。
实施例4
1、按中国发明专利（CN104845052A）公开的技术方案，制备聚对亚苯基亚乙烯前驱体溶液（pre-PPV）；保持反应体系无氧环境条件下，取5 mL的pre-PPV溶液加入50 mL的两口烧瓶，加入15mL去离子水稀释后，往其中加入0.2003 g十二烷基磺酸钠SDS（0.0007 mol），升温至50℃使表面活性剂完全溶解，再加入0.2 mL三乙胺（0.0014 mol）作为消除反应的催化剂，继续升温至80 ℃，持续搅拌反应3 h得到18 mL的PPV纳米粒子悬浮液；取1 mL悬浮液，加入4 mL去离子水进行稀释，得到体积5 mL的显影液，置于称量瓶中备用。
2、将按有新鲜指纹的黑色电工胶带完全浸没在显影液中，维持5～10 min，保证指纹和纳米粒子充分接触。
3、从显影液中取出胶带后，将胶带在装有40 mL去离子水的烧杯中漂洗两到三次，洗去沾染在胶带边缘的部分纳米粒子。
4、用吹风机将经过漂洗的胶带吹干后，在365 nm紫外光的激发光下观察到明亮的黄绿色荧光指纹，用相机设置参数后进行拍照记录。
参见附图6，它是在紫外光条件下，本实施例提供的黑色胶带胶粘面潜指纹在聚合物荧光纳米粒子显影处理前后的对比照片，（a）图为显影处理前，（b）图为显影处理后；由图6照片的对比可以看出，经本发明技术方案处理后的显影指纹纹路清晰，适合拍照。

Claims (1)

1.一种聚对亚苯基亚乙烯共轭高分子荧光纳米材料在潜指纹显现中的应用，其特征在于：所述潜指纹为直接按压于胶带粘性面的指纹；潜指纹的显现方法包括如下步骤：
（1）将聚对亚苯基亚乙烯荧光共轭高分子纳米粒子悬浮液稀释、分散于去离子水中，制得显影剂；
（2）将负载指纹的胶带浸入显影剂中，显影处理 5～10 min，得到指纹显影后的胶带；
（3）经去离子水漂洗、干燥后，再在365 nm的紫外光条件下，得到显现的胶带粘性面的潜指纹。
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