羧基修饰纳米SiO2荧光指印试剂的制备与应用

羧基修饰纳米SiO2荧光指印试剂的制备与应用

论文摘要

指印是一种重要的证据形式,它百年以来持续成为法庭科学领域的研究重点。在实践中,已经得到广泛推广的粉末法和熏显法对环境和工作人员的身体健康构成了重大威胁。近年来发展的纳米悬浮液显现指印的方法能够有效减少纳米粉尘在空气中的悬浮,降低对使用者健康和环境的侵害,并且规避了悬浮液制备过程中分散剂的使用以及有机染料溶液的处理等瓶颈。因此,关注纳米二氧化硅荧光指印显现试剂的制备与应用:首先,利用反相微乳液法制备了掺杂氯化三(2,2’-联吡啶)钌(Ⅱ)·六水化合物的荧光型纳米二氧化硅颗粒;随后,通过氨基硅烷偶联剂的氨基改性以及与丁二酸酐的氨解反应,使用两步法实现了表面羧基化阴离子修饰的荧光二氧化硅纳米材料的合成;此外,利用红外吸收光谱对纳米二氧化硅,以及目标产物的表面氨基、羧基等化学修饰基团进行表征,并测定了不同修饰产物在水相中的表面电性能以其水合半径;通过紫外可见光吸收光谱和分子荧光光谱仪对材料的荧光性能做了检测,测试了不同染料浓度产物的荧光强度;对新型纳米材料在指印显现中的应用条件进行了系统考察,通过正交试验设计法,全面探究了pH值、母液稀释倍数和显现时间等重要因素对于指印显现效果的综合影响,并最终确定了此种显现试剂的最佳显现条件;论文最后依据上述优化实验条件对捺印在玻璃非渗透性光滑客体表面的指印样品的显现效果进行了系统评价。实验结果表明:产物悬浮液与染料溶液的紫外可见吸收光谱之间并未发生明显的红移或蓝移,这意味着二氧化硅包覆对于荧光染料分子结构没有显著影响;根据染料浓度与产物荧光强度之间的变化关系可知,最佳染料掺杂浓度为15 mmol·L-1;纳米材料的表面氨基化和羧基化修饰已经成功,其最佳激发光源波长为375 nm; Zeta电位-DLS测试结果印证了氨基质子化带正电、羧基电离带负电的纳米材料电学性能,此外羧基化前后纳米二氧化硅颗粒负电荷密度的显著改变也为基于静电吸附作用的指印显现方法灵敏度的提升奠定了基础;使用悬浮液法对前述优化后的合成产物进行指印显现方面的应用,其最佳显现条件为溶液pH值为2.8、母液稀释倍数为2倍且显现时间5 min,其对非渗透性客体表面的新鲜指印及陈旧指印均具有良好的显现效果,部分情况下甚至可以实现三级指印特征的理想显现效果。

论文目录

  • 引 言
  • 1 实验部分
  •   1.1 试剂与仪器
  •   1.2 功能型纳米材料的合成
  •   1.3 纳米粒子的表征
  •   1.4 指印样本的收集
  •   1.5 指印样本的显现
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 合成产物性能表征
  •     2.1.1 表面修饰
  •     2.1.2 电学性能
  •     2.1.3 光学性能
  •     2.1.4 粒径特征
  •   2.2 指印显现条件优化
  •   2.3 试剂显现效果评价
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈煜太,黄威,姜红,王元凤

    关键词: 指印,纳米二氧化硅,荧光,小颗粒悬浮液

    来源: 光谱学与光谱分析 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,社会科学Ⅰ辑

    专业: 有机化工,公安

    单位: 中国人民公安大学刑事科学技术学院,公安部物证鉴定中心,司法文明协同创新中心,中国政法大学证据科学教育部重点实验室

    基金: 中国政法大学校级科学研究规划项目(20116040),中央高校基本科研业务经费专项资金,国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项,物证检验质量保证与量值溯源关键技术研究项目(2018YFC0807300-4)资助

    分类号: D918.91;TQ421

    页码: 3667-3672

    总页数: 6

    文件大小: 431K

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