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随着人类社会的发展,公共安全问题已经成为世界各国面临的共同课题之一。有力控制和打击违法犯罪是实现社会安全、促进社会发展的迫切要求。研究发现,纳米发光材料在刑事侦查领域具有潜在应用前景。纳米发光材料具有许多其它材料所没有的的优点:其荧光激发光谱和发射光谱可以通过改变纳米粒子的尺寸和组分来进行控制,发射光谱有窄的半峰宽,而且有强于有机染料100倍的光解稳定性和大约几百纳秒长的荧光寿命,能够用时间延迟荧光检测物质基体,大大拓宽了利用荧光进行刑事侦查尤其是探测微量痕迹物证方面的应用范围。本论文通过引入功能性材料的方法,对纳米发光材料进行了研究。选择了Eu3+的两种配体OP和TTFA,以及三种硅烷:TMOS,TEOS和TKIS,制备了四种凝胶:Eu3+/OP的TMOS凝胶(EOM)、Eu3+/OP的TEOS凝胶(EOE)、Eu3+/OP的TKIS凝胶(EOK)和Eu3+/TTFA的TKIS凝胶(ETK);以柠檬酸钠为稳定剂,替代繁枝体大分子树形化合物的传统方法,在水溶液中合成了纳米硫化镉乳液;以A1203、SrC03等为原料合成了铝酸锶铕长余辉材料。对各体系凝胶、乳液及长余辉材料的结构和性能进行了研究和表征,取得了以下主要研究成果:1.以柠檬酸钠为稳定剂,有效替代繁枝体大分子树形化合物的传统方法,在水溶液中合成纳米硫化镉指纹显现液。随着氯化镉浓度的减小,生成的硫化镉纳米颗粒的粒度也随之减小,溶液的颜色逐渐变浅,由淡黄色降为无色。当氯化镉与硫化钠的摩尔比过低时,生成的乳液不稳定,硫化镉颗粒容易以黄色沉淀析出,显现液难以长期存放;氯化镉与硫化钠的摩尔比过高,硫化镉颗粒与指纹物质的吸附力减弱,显现后的指纹荧光强度降低,纹线细节不清晰。当二者的摩尔比在10:1到20:1之间时显现效果比较稳定。该指纹显现液制备简单,存在稳定,对于潮湿性非渗透性客体表面的新鲜或较陈旧汗潜指纹都有较好显现效果,灵敏度高,适用时效长。2.利用溶胶—凝胶法成功制备了Eu3+及其配体掺杂的二氧化硅凝胶。与制备的其它凝胶相比,以TEOS为二氧化硅模板制备的Eu3+/OP型凝胶具有最高荧光强度和最佳显现指纹效果。在凝胶孔隙中的Eu3+及其配体具有与其在甲醇溶液中相同的特征荧光发射光谱。凝胶及其显出指纹的这种荧光性能在放置实验室内数月之后仍然十分稳定。正是由于这种Eu3+/OP型凝胶较高的荧光强度和荧光稳定性使它成为一种有效的指纹显现材料。由于Eu3+/OP型凝胶在620nm处有特征荧光发射,因此选择620nm带宽滤光片可以屏蔽客体背景对指纹纹线的干扰。这种凝胶材料可以广泛用于现场常见的纺织品、纸张、植物叶片、金属、玻璃、塑料等渗透性和非渗透性客体上新鲜潜在指纹的显现。对于玻璃、金属等光滑非渗透性客体上的较陈旧指纹同样具有较好显现效果。3.固相反应法制备的铝酸锶铕长余辉材料能与指纹痕迹物证紧密结合,在不需要常规光源的情况下,以其良好的余辉性能使得利用时间延迟来完全屏蔽背景干扰、进而获得微量痕迹的清晰图像成为可能,其较高的灵敏度和优良的发光性能可以用于犯罪现场常见渗透性和非渗透性客体上潜在指纹的增强显现,尤其是当背景材料中存在荧光性物质时,更能凸显出其无可替代的优势。总体研究结果表明,制备的系列光致发光材料具有合成工艺简便、痕迹检测灵敏度高等优点,采用非激光光源就可以获得足够的能量发射的高强度的荧光来检测物证检材,降低了刑事侦查的成本,在痕量刑事物证的检测方面带来了突破性进展。