CN115595145A - 一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种氮锌掺杂碳点‑水滑石纳米复合材料的制备方法和应用，属于痕迹检验指纹检测技术领域，以有机果酸为碳源，水滑石为载体的水热合成炭点/水滑石复合材料的方法及应用，使载体表面分布有大量的枝接胺基的碳点微粒，有效避免了炭点颗粒的团聚，能够与指纹残留物中油脂或者汗液产生物理吸附作用，在365纳米光或者450纳米光的照射下清晰完整的显示潜指纹的形貌和细节特征。本发明公开的简单、快速、高效、安全、适用范围广的氮锌掺杂碳点‑水滑石纳米复合材料用于潜指纹显影。
Description
技术领域
本发明属于痕迹检验指纹检测技术领域，具体涉及一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备，及其在潜指纹检测方面的应用。
背景技术
纳米材料由于其粒径在纳米级时会表现出一些特殊的效应和区别于普通物质材料的特殊且优异的物理化学特性，易于与潜质印中的无机、有机类物质结合。许多纳米材料自身具有受光激发而产生荧光的光致发光特征，因此可以通过对结合在潜在指印上的纳米材料用光照射激发使纳米材料发出荧光，通过粒子发射荧光从而有效地显现出清晰的指纹图谱。碳点具有独特的电学性质和光学性质，如抗光漂白，荧光强度高，激发波长范围比较宽，发射波长可调控，发射峰形较窄等优点，其带隙由结构和尺寸决定，而且碳点的制备成本较低，如落叶、枯草、秸秆等都可以作为碳源，还能够克服半导体量子点存在毒性隐患等难题，受到了科研者的关注。通过控制试验条件如加热时间、原料选择和原料的组成及比例等方面可以制备出具有不同发射波长和荧光强度的碳点，将纳米碳点用于法庭科学中潜在指纹显现将具有巨大的潜力。由于纳米碳点的粒径小、易团聚，从而导致荧光淬灭，大大减低了纳米碳点固体的荧光性能，限制了其在潜指纹显影的应用。因此，为了克服固态碳点团聚导致的荧光猝灭影响，研发一种表面形态稳定、颗粒分散均匀、发光性能优良的炭点复合材料，保障固态下充分的化学稳定性及卓越的荧光性能，并使之系统的用于实际工作环境下汗潜指纹的识别成像、检验鉴定方面是具有非常重要的实际意义及实战需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以有机果酸为碳源，水滑石为载体的水热合成炭点/水滑石复合材料的方法及应用，使载体表面分布有大量的枝接胺基的碳点微粒，有效避免了炭点颗粒的团聚，能够与指纹残留物中油脂或者汗液产生物理吸附作用，在365纳米光或者450纳米光的照射下清晰完整的显示潜指纹的形貌和细节特征。本发明公开的简单、快速、高效、安全、适用范围广的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料用于潜指纹显影。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备
将有机果酸加入至蒸馏水中溶解，将溶解后的混合物置于水热反应釜中150～250℃加热 1～2h后，自然冷却至室温，将液态脂肪胺加入到上述水热反应釜中，搅拌均匀，150～200℃反应2～6h，自然冷却至室温，再将ZnCl2加入到水热反应釜中，150～200℃反应1～2h，过滤弃去不溶物，透析提纯碳点100～110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。其中碳源 (有机果酸)、氮源(脂肪胺)、氯化锌的物料质量配比为(1～12):(1～4):(1～2)。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备
将制备的氮锌掺杂碳点溶于蒸馏水中，按照质量比1:10添加基质材料水滑石，180～200℃水热反应釜中持续加热1-3h，待冷却后过滤，洗涤3次，所得固体于100～110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。碳点的负载量为4％～5％，所得复合材料的粒径为2～20微米，在365纳米光或450纳米光照射下，发射绿色荧光。
所述有机果酸选自甘醇酸、柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸。
所述液态脂肪胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺。
本发明制备方法制备得到的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料，在紫外光或者蓝光激发下发射稳定的绿色荧光，可作为潜指纹显影粉用于刑事技术领域的潜指纹显影。应用方法采用经典的粉末刷显法，具体步骤如下：
步骤1：潜在油汗混合指纹的制备
将手指按压在玻璃、纸张、瓷砖、塑料等不同属性的载体表面，手指上的油汗混合物将转移至客体表面并形成指纹潜在印迹，得到油汗潜指纹样品。
步骤2：潜在油汗混合指纹的显现
用指纹软毛刷蘸取少量上述条件制备的指纹显显影粉，刷在载体遗留的潜在指纹上，待发现指纹的纹线后，顺着指纹纹线的流向将多余的粉末刷掉，由于潜指纹成分中氨基酸、皮脂、油脂等物质的吸附作用，在乳突纹线处形成清晰的指纹纹路。
步骤3：潜在油汗混合指纹的提取
选择紫外365nm或蓝光450nm的光源照射在显现后的载体指纹纹线区，可见绿色的荧光，指纹样品中纹线及细节特征清晰的呈现出来，达到荧光显现潜指纹的目的。用数码相机或者显微镜拍照成像留取指纹数据。
所述潜指纹载体为玻璃、金属、纸张、塑料、皮革和陶瓷。
作为一种新型纳米材料，碳点因具有良好光致发光性能近年来逐渐引起了发光领域研究人员的广泛关注，将其用在刑事科学技术领域指纹显影成为研究热点。由于碳点发光特性受到合成方法、前驱体种类、粒径、激发波长和表面功能化等诸多因素影响，普遍表现为紫外光激发下发出较弱的蓝色或绿色荧光，这与许多客体的背景发光相近，指纹显影的明显度和对比度不高，限制了刑事科学技术领域的进一步应用。同时碳点固态粉末发生聚集性荧光猝灭也限制了碳点在固态条件下的应用。
为解决固态发光限制性条件问题，选择合适的碳点合成控制路线和碳源、氮源及氯化锌比例，将碳点均匀分散在基质材料水滑石中，使碳点表面丰富的羟基与胺基物理嵌入在基质材料水滑石表面，借助水滑石带负电双金属氧化物片层与碳点之间的静电作用，以及水滑石层间的金属离子与碳点之间的阳离子交换作用增大碳点微粒之间的距离。通过优化合成路线将碳点表面功能化，赋予合成材料具备稳定、较强的发光特性。
本发明具有如下优点：
(1)氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料具有制备方法简单、成本低、产率高、性能稳定、绿色环保，生物相容性好等优点；
(2)该显影方法的操作简单，合成过程绿色环保，适合推广。
(3)采用水热合成法合成了绿色荧光的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料，实现了碳点纳米材料的固态发光。本发明利用发光强度高、化学稳定性强、生物相容性好的复合粉末克服了基体材料背景干扰，实现了不同客体表面的潜指纹成功显影。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的碳点的透射电子显微镜图像。
图2为本发明实施例1制备的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的荧光光谱。
图3为本发明实施例1制备的自然光下(a)、蓝光450nm(b)、紫外365nm(c)粉末对比效果。
图4为本发明实施例1制备的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料紫外365nm下玻璃上显影效果。
图5为本发明实施例1制备的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料蓝光450nm下玻璃上显影效果。
图6为本发明实施例1制备的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料紫外365nm下瓷砖(a)、塑料(b)、玻璃(c)、铝板(d)、铜板(e)、牛皮纸(f)显影照片。
具体实施方式
实施例1
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g二乙烯三胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1.5gZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。碳源、氮源和氯化锌的物料质量比例为4:2:1。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体于110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末显现法，在365nm光或者450nm光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，用数码相机或者显微镜拍照成像留取指纹数据。
实施例1制备出的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料显微图像、荧光光谱及不同基体上的显影照片如图1-图6所示。
实施例2-4物料配比及操作步骤同实施例1，区别在于使用的碳源分别为酒石酸、甘醇酸、抗坏血酸，以及制备过程中的反应温度不同。
实施例2
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g酒石酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中220℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g二乙烯三胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1.5gZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体于110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末显现法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例3
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g甘醇酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中200℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g二乙烯三胺加入到水热反应釜中，180℃反应2h，冷却至室温，再将1.5gZnCl2加入到水热反应釜中，180℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，180℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体于110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末显现法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例4
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g抗坏血酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中150℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g二乙烯三胺加入到水热反应釜中，150℃反应2h，冷却至室温，再将1.5 gZnCl2加入到水热反应釜中，150℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，180℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体于110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末显现法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例5-7物料配比及操作步骤同实施例1，不同之处在于使用的氮源分别为三乙烯四胺、乙二胺、四乙烯五胺。
实施例5
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g三乙烯四胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1.5gZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例6
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g乙二胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1.5g ZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体于110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末显现法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例7
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃持续加热2h后，冷却至室温，将3g四乙烯五胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1.5gZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体于110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末显现法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例8-11物料配比及操作步骤同实施例5，不同之处在于碳源、氮源和氯化锌的物料质量比例不同。碳源、氮源和氯化锌的质量比依次为6:2:1、12:4:1.5、12:3:2、12:3:1.5。
实施例8
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃反应2h后，冷却至室温，将2g三乙烯四胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1g ZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。所述碳源、氮源和氯化锌的物料质量比例为6:2:1。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例9
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃反应2h后，冷却至室温，将2g三乙烯四胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将0.75g ZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。所述碳源、氮源和氯化锌的物料质量比例为12:4:1.5。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例10
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃反应2h后，冷却至室温，将1.5g三乙烯四胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将1g ZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。采用的碳源、氮源和氯化锌的物料质量比例为12:3:2。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
实施例11
一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，具体操作如下：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备；
将6g柠檬酸加入到30mL蒸馏水中溶解，置于水热反应釜中250℃反应2h后，冷却至室温，将1.5g三乙烯四胺加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却至室温，再将0.75gZnCl2加入到水热反应釜中，200℃反应2h，冷却后过滤弃去不溶物，透析提纯碳点，110℃烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点。采用的碳源、氮源和氯化锌的物料质量比例为12:3:1.5。
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备；
将制备的氮锌掺杂碳点1g溶于30mL蒸馏水中，再加入10g水滑石，200℃水热反应2h，蒸馏水洗涤3次，所得固体110℃烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。采用经典的粉末法，在365纳米光或者450纳米光照射下，使潜指纹呈现绿色荧光的影像，可以拍照留取指纹数据。
表1实施例1-11中的物料、配比及碳点负载量
| 实施例 | 碳源:氮源:ZnCl<sub>2</sub>及其质量比 | 碳点的负载量 |
| 1 | 柠檬酸:二乙烯三胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 5％ |
| 2 | 酒石酸:二乙烯三胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 5％ |
| 3 | 甘醇酸:二乙烯三胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 4％ |
| 4 | 抗坏血酸:二乙烯三胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 4％ |
| 5 | 柠檬酸:三乙烯四胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 5％ |
| 6 | 柠檬酸:二乙胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 5％ |
| 7 | 柠檬酸:四乙烯五胺:ZnCl<sub>2</sub>＝4:2:1 | 5％ |
| 8 | 柠檬酸:三乙烯四胺:ZnCl<sub>2</sub>＝6:2:1 | 5％ |
| 9 | 柠檬酸:三乙烯四胺:ZnCl<sub>2</sub>＝12:4:1.5 | 5％ |
| 10 | 柠檬酸:三乙烯四胺:ZnCl<sub>2</sub>＝12:3:2 | 5％ |
| 11 | 柠檬酸:三乙烯四胺:ZnCl<sub>2</sub>＝12:3:1.5 | 5％ |
氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的碳点附着有不同区别，基本保持在4％-5％，可以均匀分散在基体材料表面，从表格1可知，碳源、氮源种类和ZnCl2的不同比例决定了碳负载量的不同，直接影响了基体表面碳点的附着情况，影响潜指纹的最终显现效果。
本发明的以上实施例通过简单的水热法合成了具有荧光性的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料，一方面改善了碳点的尺寸效应问题，另一方面赋予了复合材料良好的显影性能，提高了复合材料对于不同基体表面的适应性。本发明的以上实施例提供的技术方案可以为潜指纹显影提供全新的思路。
Claims (8)
1.一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：氮锌掺杂碳点的制备
将有机果酸加入至蒸馏水中溶解，将溶解后的混合物置于水热反应釜中加热，自然冷却至室温，将液态脂肪胺加入到上述水热反应釜中，搅拌均匀，加热反应，自然冷却至室温，再将ZnCl2加入到水热反应釜中，加热反应，过滤弃去不溶物，透析提纯碳点烘干，即得到棕色的氮锌掺杂碳点；
步骤2：氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备
将制备的氮锌掺杂碳点溶于蒸馏水中，添加基质材料水滑石，水热反应釜中加热，待冷却后过滤，洗涤，所得固体烘干，即得到黄色的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机果酸选自甘醇酸、柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸，所述液态脂肪胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺。
3.根据权利要求1所述的一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将有机果酸加入至蒸馏水中溶解，混合物置于水热反应釜中150～250℃加热1～2h后，自然冷却至室温，将液态脂肪胺加入到上述水热反应釜中，搅拌均匀，150～200℃反应2～6h，自然冷却至室温，再将ZnCl2加入到水热反应釜中，150～200℃反应1～2h，过滤弃去不溶物，透析提纯碳点100～110℃烘干。
4.根据权利要求1所述的一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，制备的氮锌掺杂碳点溶于蒸馏水中，按照质量比1:10添加基质材料水滑石，180～200℃水热反应釜中持续加热1-3h，待冷却后过滤，洗涤3次，所得固体于100～110℃烘干。
5.根据权利要求1所述的一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机果酸、脂肪胺、氯化锌的物料质量配比为(1～12):(1～4):(1～2)。
6.根据权利要求1所述的一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，制备的碳点的负载量为4％～5％，所得复合材料的粒径为2～20微米，在365纳米光或450纳米光照射下，发射绿色荧光。
7.一种氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料，其特征在于，由权利要求1-6任一项制备得到。
8.一种权利要求7所述的氮锌掺杂碳点-水滑石纳米复合材料作为潜指纹显影粉在潜指纹成像方面的应用，具体包括如下步骤：
步骤1：潜在油汗混合指纹的制备
将手指按压在载体表面，手指上的油汗混合物将转移至客体表面并形成指纹潜在印迹，得到油汗潜指纹样品；所述潜指纹载体为玻璃、金属、纸张、塑料、皮革和陶瓷；
步骤2：潜在油汗混合指纹的显现
用指纹软毛刷蘸取少量上述条件制备的指纹显显影粉，刷在载体遗留的潜在指纹上，待发现指纹的纹线后，顺着指纹纹线的流向将多余的粉末刷掉，由于潜指纹成分中氨基酸、皮脂、油脂等物质的吸附作用，在乳突纹线处形成清晰的指纹纹路；
步骤3：潜在油汗混合指纹的提取
选择紫外365nm或蓝光450nm的光源照射在显现后的载体指纹纹线区，可见绿色的荧光，指纹样品中纹线及细节特征清晰的呈现出来，达到荧光显现潜指纹的目的。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115595145B (zh) | 2024-09-13 |
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