CN112842329A

CN112842329A - 一种潜在指纹显现悬浮剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN112842329A
Application number: CN202011641924.1A
Authority: CN
Inventors: 唐本忠; 郝斌; 滕旭; 李春燕; 刘勇; 王志明
Original assignee: Institute Of Cluster Induced Luminescence South China University Of Technology Dawan District Guangdong Province
Current assignee: Institute Of Cluster Induced Luminescence South China University Of Technology Dawan District Guangdong Province
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2021-05-28

Abstract

本发明公开了一种潜在指纹显现悬浮剂及其制备方法与应用，属于指纹鉴定技术领域。本发明所述潜指纹显现悬浮剂包含AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和去离子水。具体地，配好一定浓度的表面活性剂溶液，依次加入一定量的纳米颗粒和AIE材料，得到均匀分散的溶液，即为潜在指纹显现悬浮剂。本发明可同时解决白天和夜晚环境中，潮湿和雨后天气下，不同颜色客体表面及不同粗糙度客体表面上潜在指纹的显现问题。本发明简便、快速、无损、稳定并具备灵敏度高、选择性好及结合力强等优点，和现有指纹显现产品相比具有更优异的指纹显像效果和更广泛的应用。

Description

一种潜在指纹显现悬浮剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于指纹鉴定技术领域，具体涉及一种潜在指纹显现悬浮剂及其制备方法与应用。

背景技术

指纹是指人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路。当手指和物体接触时，手指上存在的汗垢和油脂与物体表面发生作用，并在物体表面上留下指纹印痕。指纹由于其具有独一无二性和终身不变性，已成为司法界公认的“证据之王”。然而，犯罪分子在作案过程中，会小心隐蔽或避免自己在犯罪现场中留下指纹，因此在犯罪现场存在的指纹通常都是潜在的。这些潜在存在的指纹就被称为潜在指纹。对潜在指纹的发现、显现、鉴定对侦破案件和指认犯罪分子都起着重要作用。因此，潜在指纹的显现方面的研究工作成为了科研工作者的研究重点。

潜在指纹显现技术源自1877年法国医生Aubert利用硝酸银显现纸上的指纹，经过近150年的发展，涌现出茚三酮法、碘熏法、502胶熏显法、粉末显现法、光学显现法等一些列潜在指纹显现技术。但是上述方法在显现效果、成本对比、实际操作、指纹还原程度、适用范围和对操作者健康损害等方面存在一定的不足。因此，开发一种新的潜在指纹显现技术，来弥补上述不足成为人们研究的热点。

潜在指纹显现悬浮剂作为一类潜在指纹显现产品，具有毒副作用小、操作简便、制备工艺简单等优点，并且它能够对干燥、潮湿和雨后环境下的潜在指纹进行显现，因此具有更广泛的应用。

CN111303867A公开了一种二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用，二芳基乙烯类化合物包含疏水芳环和亲水性的芳杂环阳离子，能够快速、安全、高效的对不同基底上指印进行显色。

CN110041922A公开了一种碳基纳米荧光材料及其制备方法，该碳基纳米荧光材料的制备，以半胱胺盐酸盐、一水柠檬酸和水为原料，具有良好的荧光效果，而且荧光性能稳定，荧光易于显示。

但是这些方法只能在紫外灯的照射下，通过材料的荧光图像得到指纹纹路，当指纹所在客体颜色与其荧光颜色相近或一致时，将于指纹的成像效果造成影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种可用于不同环境下，对不同客体上的潜在指纹进行显现，得到清晰指纹纹路图像的一种潜在指纹显现悬浮剂及其制备方法与应用。

本发明将聚集诱导发光(AIE)材料和纳米材料有机结合制备了一种新型潜在指纹显现悬浮剂，并基于疏水-疏水作用和静电吸附原理增强了潜在指纹显现悬浮剂在潜在指纹上的吸附效果，大幅提升了指纹显现灵敏度，能够对不同粗糙度的客体表面上的潜在指纹进行显现。此外，该潜在指纹显现悬浮剂既能在日光下利用纳米颗粒本身颜色显现潜在指纹，也能在夜晚或者较深颜色背景下利用AIE材料聚集态下很强的荧光显现潜在指纹。本发明简便、快速、无损、稳定并具备灵敏度高、选择性好及结合力强等优点，和现有指纹显现产品相比具有更优异的指纹显像效果和更广泛的应用。

本发明采取的详细技术方案如下：

一种潜在指纹显现悬浮剂，其包含AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和去离子水。

优选的，本发明所述的AIE材料包括如下结构中的的至少一种：

上述结构式中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自氢、卤素、羰基、酰胺基、磷氧基、取代或未取代的C3-C30氮杂芳基、取代或未取代的C6-C30含氰基芳基、取代或未取代的C3-C30含氰基杂芳基、取代或未取代的C6-C30含卤素芳基、取代或未取代的C3-C30含卤素杂芳基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。

进一步优选的，所述AIE材料选自四苯基乙烯(TPE)或双邻羟基萘甲醛缩二苯甲酮亚胺联肼(2-DPAN)的至少一种。具体地，上述各AIE化合物的结构如下：

优选的，本发明所述的纳米颗粒包括二硫化钼、炭黑、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅、二氧化钛、滑石粉的至少一种。

优选的，本发明所述的表面活性剂包括阳离子型表面活性剂(如，十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵等)，阴离子型表面活性剂(如，十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等)或非离子型表面活性剂(如，月桂酸酯、硬脂酸酯、油酸酯等)的至少一种。

优选的，所述AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和水的重量比为(10-100)：(1000-2000)：1：(10000-50000)。

本发明所述一种潜在指纹显现悬浮剂的制备方法，配制一定浓度的表面活性剂溶液，依次加入一定量的纳米颗粒和AIE材料，将其均匀分散到表面活性剂溶液中。

优选的，所述分散利用超声和/或震荡和/或磁力搅拌的方式，使纳米颗粒和AIE材料均匀分散到表面活性剂溶液中。

本发明制备的一种潜在指纹显现悬浮剂的应用，可将其用于不同环境下，不同客体上的潜在指纹显现。

本发明所述的潜在指纹的显现包括如下步骤：

(1)将潜在指纹显现悬浮剂喷涂或者滴涂在潜在指纹所在客体表面，潜在指纹显现悬浮剂用量以其将潜指纹所在客体表面全部覆盖为宜；

(2)无需等待直接用水冲掉多余的未被吸附的潜在指纹显现悬浮剂；

(3)无需吹干，日光下可直接看到清晰的潜在指纹纹路，用光源照射客体表面，也可看到清晰的潜在指纹纹路。

优选的，所述光源包括：紫外灯，波长范围为250-400nm。

优选的，所述客体为渗透性或非渗透性的表面粗糙和表面光滑的客体材料，包括玻璃、大理石、瓷砖、水泥、金属、木板、墙面、纸板、塑料、陶瓷、叶子、泡沫等。

与现有技术相比，本发明的优点和效果在于：

1.本发明制备的一种潜在指纹显现悬浮剂，利用纳米颗粒本身的颜色和AIE材料优异的荧光成像性能，可对日光下和黑暗环境中潜在指纹进行显现。

2.本发明提出的一种潜在指纹显现悬浮剂，原料易得、使用简单、成本较低、显现效果优异，适合于工业化生产。

3.本发明提出的一种潜在指纹显现悬浮剂为水相分散液，适用于雨后或潮湿环境下的潜在指纹显现，并且所用原料毒性较小，对使用者的健康基本没有潜在威胁。

4.本发明提出的一种潜在指纹显现悬浮剂，在潜在指纹上的吸附效果极佳，大幅提升了指纹显现灵敏度，能够对不同粗糙度的客体表面上的潜在指纹进行显现，与现有的指纹显现技术相比具有更广泛的适用范围。

附图说明

图1a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对玻璃上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图1b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对玻璃上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图2为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂在365nm紫外灯下对大理石上潜在指纹进行显现的效果图。

图3a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对瓷砖上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图3b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对瓷砖上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图4为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂在365nm紫外灯下对水泥上潜在指纹进行显现的效果图。

图5a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对金属上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图5b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对金属上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图6为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂在365nm紫外灯下对木板上潜在指纹进行显现的效果图。

图7a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对墙面上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图7b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对墙面上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图8a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对黑色纸板上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图8b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对黑色纸板上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图9a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对塑料上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图9b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对塑料上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图10a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对陶瓷上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图10b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对陶瓷上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图11a为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对叶子上潜在指纹在日光下进行显现的效果图。

图11b为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂对叶子上潜在指纹在365nm紫外灯下进行显现的效果图。

图12为本发明实施例1制备的一种潜在指纹显现悬浮剂在365nm紫外灯下对泡沫上潜在指纹进行显现的效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例中的一种潜在指纹显现悬浮剂，制备所述潜在指纹显现悬浮剂的原料包括如下组份：AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和去离子水。

其中AIE材料和纳米颗粒均通过疏水-疏水作用和静电吸附原理吸附在潜在指纹上，由于两种材料的显色颜色和成像原理不同，在日光和黑暗环境下均可清晰地显现出指纹图像。

其中表面活性剂的主要作用是改善悬浮剂中AIE材料和纳米颗粒的水溶性及分散性，使其均匀分散在水溶液中，且不易发生沉降。

优选的，本发明中，所提供的AIE材料为TPE或2-DPAN等TPE衍生物中的至少一种。表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠的至少一种。纳米颗粒选自炭黑、二硫化钼和石墨烯的至少一种。

进一步的，本发明用于潜在指纹显现的悬浮剂，其制备步骤可具体参考如下：

(1)按照AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和水的重量比为(10-100)：(1000-2000)：1：(10000-50000)，利用电子天平称取各组分。

(2)将表面活性剂和水混合，采用超声和/或震荡和/或磁力搅拌的方式，使表面活性剂完全溶解到水中。

(3)将纳米颗粒和AIE材料加入到表面活性剂溶液中，采用超声和/或震荡和/或磁力

本发明进一步提供了利用本发明一种潜在指纹显现的悬浮剂显现潜在指纹的方法，本发明方法步骤具体参考如下：

用喷瓶或吸管将潜在指纹显现悬浮剂，喷涂或滴涂在潜在指纹所在客体表面。无需等待，立即用清水冲掉客体表面未被指纹吸附的悬浮剂。

最后可在日光下直接观察，或者用紫外灯照射客体表面，即可得到清晰的潜在指纹显现图像。

本发明优选的TPE和2-DPAN，可以选用365nm的紫外光源。

以下结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

分别称取50mg 2-DPAN，1g二硫化钼，1mg十二烷基磺酸钠，10g去离子水。将称好的十二烷基磺酸钠加入到去离子水中，然后在超声、震荡条件下，使十二烷基磺酸钠溶于水中，得到十二烷基磺酸钠溶液。再将2-DPAN和二硫化钼分别加入到十二烷基磺酸钠溶液中。再次超声，震荡，使其均匀分散，得到一种潜在指纹显现悬浮剂。

将得到的潜在指纹显现悬浮剂，喷涂在潜在指纹所在表面后，立即用清水将未被吸附的潜在指纹显现悬浮剂冲洗后，在日光或者365nm紫外灯下观察潜在指纹所在表面，即可等到清晰的潜在指纹图像。所得的一种潜在指纹显现悬浮剂对玻璃、大理石、瓷砖、水泥、金属、木板、墙面、黑色纸板、塑料、陶瓷、叶子和泡沫上潜在指纹显现的效果图如图1-12所示。潜在指纹显现悬浮剂可清楚的展现指纹的结构细节，具有较高的指纹显现灵敏度，能够对不同粗糙度的客体表面上的潜在指纹进行显现，可为身份辨识提供依据。

实施例2

基于一种潜在指纹显现悬浮剂的制备方法，大体上与实施例1相同，不同之处在于，各原料的组成和重量比分别为10mg 2-DPAN，2g炭黑，1mg十二烷基苯磺酸钠，50g去离子水。

实施例3

基于一种潜在指纹显现悬浮剂的制备方法，大体上与实施例1相同，不同之处在于，各原料的组成和重量比分别为20mg 2-DPAN，1.5g石墨烯，1mg十六烷基三甲基溴化铵，25g去离子水。

实施例4

基于一种潜在指纹显现悬浮剂的制备方法，大体上与实施例1相同，不同之处在于，各原料的组成和重量比分别为100mg TPE，2g二硫化钼，1mg十二烷基磺酸钠，30g去离子水。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种潜在指纹显现悬浮剂，其特征在于，包括AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和去离子水。

2.根据权利要求1所述的潜在指纹显现悬浮剂，其特征在于，所述AIE材料包含如下结构中的至少一种：

上述结构式中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自氢、卤素、羰基、酰胺基、磷氧基、取代或未取代的C3-C30氮杂芳基、取代或未取代的C6-C30含氰基芳基、取代或未取代的C3-C30含氰基杂芳基、取代或未取代的C6-C30含卤素芳基、取代或未取代的C3-C30含卤素杂芳基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；

所述的纳米颗粒包括二硫化钼、炭黑、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅、二氧化钛、滑石粉的至少一种；

所述的表面活性剂包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的潜在指纹显现悬浮剂，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵；所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠，所述非离子型表面活性剂为月桂酸酯、硬脂酸酯、油酸酯。

4.根据权利要求1所述的潜在指纹显现悬浮剂，其特征在于，所述AIE材料、纳米颗粒、表面活性剂和去离子水的重量比为(10-100)：(1000-2000)：1：(10000-50000)。

5.权利要求1-4任一项所述的潜在指纹显现悬浮剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，

配制表面活性剂溶液，依次加入纳米颗粒和AIE材料，将其均匀分散到表面活性剂溶液中。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述分散利用超声和/或震荡和/或磁力搅拌的方式。

7.权利要求1-4任一项所述的潜在指纹显现悬浮剂的应用，其特征在于，用于潜在指纹显现，包括以下步骤：

(1)将潜在指纹显现悬浮剂喷涂或者滴涂在潜在指纹所在客体表面，潜在指纹显现悬浮剂将潜指纹所在客体表面全部覆盖；

(2)直接用水冲掉多余的未被吸附的潜在指纹显现悬浮剂；

(3)日光下可直接看到清晰的潜在指纹纹路，用光源照射客体表面，也可看到清晰的潜在指纹纹路。

8.根据权利要求7所述的潜在指纹显现悬浮剂的应用，其特征在于，所述光源为紫外光源，所述紫外光源的波长范围为250-400nm。

9.根据权利要求7所述的潜在指纹显现悬浮剂的应用，其特征在于，所述客体为表面粗糙或表面光滑的渗透性和非渗透性材料。

10.根据权利要求9所述的潜在指纹显现悬浮剂的应用，其特征在于，所述客体为玻璃、大理石、瓷砖、水泥、金属、木板、墙面、纸板、塑料、陶瓷、叶子、泡沫。