鑭系金屬配位聚合物溶液及固體粉末在潛指紋提取中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)及其作為熒光傳感器在分析檢測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及鑭系金屬配位聚合物溶液及固體粉末在潛指紋提取中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
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[0002]納米發(fā)光材料由于其獨(dú)特的光學(xué)特征以及納米尺寸效應(yīng)而被廣泛應(yīng)用于熒光標(biāo)記領(lǐng)域，近年來，其作為熒光傳感器用于刑偵現(xiàn)場的快速顯現(xiàn)潛指紋得到了快速的發(fā)展。目前已報(bào)道的用于指紋顯現(xiàn)的納米發(fā)光材料多為稀土離子摻雜的發(fā)光材料以及n-VI族元素組成的半導(dǎo)體量子點(diǎn)。
[0003]澳大利亞悉尼科技大學(xué)在2011年首次報(bào)道了將稀土離子摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料用于顯現(xiàn)指紋。在暗室條件下，用近紅外激光照射吸附有上轉(zhuǎn)換材料的指紋區(qū)，可觀測到清晰的指紋輪廓。由于上轉(zhuǎn)換發(fā)光具有獨(dú)特的發(fā)光機(jī)理，可以排除其他背景熒光的干擾，因此有其獨(dú)特的靈敏性。但近紅外激光造價(jià)昂貴且不宜操作，并且稀土離子對(duì)生物體有毒，對(duì)刑偵人員有潛在的危害，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。半導(dǎo)體量子是另一種報(bào)道較多的用于指紋顯現(xiàn)的焚光材料，其尺寸一般介于1-1Onm，CdTe、CdSe、CdS等半導(dǎo)體量子點(diǎn)已被廣泛報(bào)道用于指紋的快速顯現(xiàn)。但半導(dǎo)體量子點(diǎn)合成路徑一般比較復(fù)雜，且不易大量合成，且Te、Cd屬于重金屬離子，是已被證實(shí)的環(huán)境有害物質(zhì)，不利于廣泛推廣其應(yīng)用?；谝陨显颍瑢ふ乙环N合成方法簡單、安全無毒、高靈敏度、熒光強(qiáng)度高的熒光探針就成為研究領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)。
[0004]現(xiàn)有的提取指紋的方法大多是現(xiàn)場采集有指紋的客體表面，然后帶到一定條件下觀察、提取指紋，提取指紋所需的時(shí)間較長、提取指紋的效率較低;另外，現(xiàn)有的提取指紋的方法只能在無孔的客體表面顯現(xiàn)潛在的指紋，而對(duì)于像報(bào)紙、木頭等有孔或多孔的客體表面顯現(xiàn)指紋的效果較差。
[0005]而鑭系金屬由于其在配位中表現(xiàn)出的高配位數(shù)和多變的配位方式，使得對(duì)鑭系金屬的配位聚合物的設(shè)計(jì)和調(diào)控比過渡金屬更為困難，雖然鑭系金屬有機(jī)框架結(jié)構(gòu)在催化方面有突出的潛在應(yīng)用，然而事實(shí)上，現(xiàn)如今在鑭系金屬有機(jī)框架方面的研究主要都集中在其合成和結(jié)構(gòu)特征方面，有關(guān)其動(dòng)態(tài)性質(zhì)方面的研究仍然較少。再加上鑭系金屬的磁性行為較過渡金屬元素復(fù)雜，在很多情況下雖然也表現(xiàn)出較好的性質(zhì)，但是許多情況下并不能與配位聚合物的結(jié)構(gòu)結(jié)合作出合理的解釋，這也給鑭系金屬的配位聚合物磁性理論的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。
[0006]現(xiàn)有的鑭系金屬配位聚合物大多是利用其光學(xué)、磁性特性被用來做感應(yīng)器，而利用其對(duì)生物分子包括蛋白、油脂和氨基酸等物質(zhì)通過化學(xué)偶聯(lián)或特異性物理吸附性還沒有研究，因而探索鑭系金屬配位聚合物對(duì)生物分子的吸附性是配位聚合物研究中丞待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0007]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鑭系金屬配位聚合物溶液及固體粉末在潛指紋提取中的應(yīng)用，合成方法簡單，易于大量合成，可顯現(xiàn)不同個(gè)體以及不同客體表面的潛在指紋;可在不同介質(zhì)中操作，不借助任何儀器即可直接觀測到指紋效果，便于比對(duì)保存;合成原料比較廉價(jià)，具有環(huán)保性和安全性，無毒無味，不會(huì)對(duì)操作者帶來任何危害;另夕卜，在現(xiàn)場即可采集指紋，查證時(shí)就可用數(shù)字設(shè)備在現(xiàn)場捕獲指紋發(fā)光的圖像，然后實(shí)時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)庫;再者，鑭系金屬配位聚合物的納米顆?？稍诓煌慕橘|(zhì)中操作，使其在無孔和多孔表面都具有可實(shí)用性;有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0009]鑭系金屬配位聚合物溶液及固體粉末在潛指紋提取中的應(yīng)用。
[0010]所述鑭系金屬配位聚合物溶液為鑭系金屬溶液中的一種或兩種以上的混合溶液。
[0011]所述的鑭系金屬配位聚合物溶液為鑭系金屬氯化物配位聚合物溶液、鑭系金屬硝酸鹽配位聚合物溶液或鑭系金屬醋酸化合物配位聚合物溶液。
[0012]所述鑭系金屬配位聚合物固體粉末為鑭系金屬固體粉末中的一種或兩種以上的混合粉末。
[0013]所述的鑭系金屬配位聚合物固體粉末為鑭系金屬氯化物配位聚合物固體粉末、鑭系金屬硝酸鹽配位聚合物固體粉末或鑭系金屬醋酸化合物配位聚合物固體粉末。
[0014]鑭系金屬配位聚合物作為一種高焚光響應(yīng)的納米材料，在焚光傳感器方面有著巨大的應(yīng)用前景。其原料無毒無害，合成過程簡單易操作，可在室溫條件下在水溶液中直接合成。因鑭系金屬配位聚合物的納米顆粒其特殊的對(duì)生物分子的吸附特性，易通過化學(xué)反應(yīng)和物理作用與指紋區(qū)的生物分子包括蛋白、油脂和氨基酸等物質(zhì)通過化學(xué)偶聯(lián)或特異性物理吸附使鑭系金屬配位聚合物吸附在指紋紋線上。
[0015]本發(fā)明采用上述方案，合成方法簡單，易于大量合成，可以顯現(xiàn)不同個(gè)體以及不同客體表面的潛在指紋;鑭系金屬配位聚合物的納米顆粒與指紋紋線結(jié)合較為緊密，而與其他區(qū)域的結(jié)合比較差，顯現(xiàn)結(jié)果較為精確;鑭系金屬配位聚合物的納米顆?？稍诓煌慕橘|(zhì)中操作，使其在無孔和多孔表面都具有可實(shí)用性;不借助任何儀器即可通過裸眼直接觀測到指紋效果，通過普通的數(shù)碼相機(jī)即可清晰的記錄下指紋效果圖，便于比對(duì)保存;合成原料比較廉價(jià)，與傳統(tǒng)產(chǎn)品比較，其產(chǎn)物具有環(huán)保性和安全性，無毒無味，不會(huì)對(duì)操作者帶來任何的危害。
【附圖說明】
[0016]圖1a是現(xiàn)有的熒光二氧化硅納米粉末顯現(xiàn)在玻璃表面的指紋效果圖。
[0017]圖1b是現(xiàn)有的熒光銅溶膠顯現(xiàn)在玻璃表面的指紋效果圖。
[0018]圖1c是鑭系金屬配位聚合物溶液顯現(xiàn)在玻璃表面的指紋效果圖。
[0019]圖2是鑭系金屬配位聚合物溶液顯現(xiàn)在金屬表面的指紋效果圖。
[0020]圖3a現(xiàn)有的熒光二氧化硅納米粉末刷顯在塑料表面的指紋效果圖。
[0021 ]圖3b是鑭系金屬配位聚合物溶液顯現(xiàn)在塑料表面的指紋效果圖。
[0022]圖4是鑭系金屬配位聚合物固體粉末在295nm紫外燈照射下的實(shí)物照片；其中，左邊的圖是銪的配位聚合物固體粉末在295nm紫外燈照射下的實(shí)物照片，右邊的圖是鋱的配位聚合物固體粉末在295nm紫外燈照射下的實(shí)物照片。
[0023]圖5是鑭系金屬配位聚合物固體粉末顯現(xiàn)在報(bào)紙表面的指紋效果圖。
[0024]圖6是鑭系金屬配位聚合物固體粉末顯現(xiàn)在木頭表面的指紋效果圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于此，實(shí)施例中的制備方法均為常規(guī)制備方法，不再詳述。
[0026]如圖la、圖lb、圖1c、圖2、圖3a和圖3b所示，鑭系金屬配位聚合物溶液在潛指紋提取中的應(yīng)用，所述鑭系金屬配位聚合物溶液中的鑭系金屬為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥中的一種或多種。
[0027]所述鑭系金屬配位聚合物溶液為鑭系金屬溶液中的一種或兩種以上的混合溶液。
[0028]所述的鑭系金屬配位聚合物溶液為鑭系金屬氯化物配位聚合物溶液、鑭系金屬硝酸鹽配位聚合物溶液或鑭系金屬醋酸化合物配位聚合物溶液。
[0029]稱取對(duì)苯二甲酸二鈉完全溶解于水中制得對(duì)苯二甲酸二鈉溶液;稱取氯化鑭完全溶解于水中制得氯化鑭溶液;將上述制得的對(duì)苯二甲酸二鈉溶液和氯化鑭溶液充分混合后即制得氯化鑭配位聚合物溶液。
[0030]稱取對(duì)苯二甲酸完全溶解于水中制得對(duì)苯二甲酸溶液;稱取硝酸鑭完全溶解于水中制得硝酸鑭溶液;將上述制得的對(duì)苯二甲酸溶液和硝酸鑭溶液充分混合后即制得硝酸鑭配位聚合物溶液。
[0031]稱取對(duì)苯二甲酸二鈉完全溶解于水中制得對(duì)苯二甲酸二鈉溶液;稱取醋酸鑭完全溶解于水中制得醋酸鑭溶液;將上述制得的對(duì)苯二甲酸二鈉溶液和醋酸鑭溶液充分混合后即制得醋酸鑭配位聚合物溶液。
[0032]稱取對(duì)苯二甲酸二鈉完全溶解于水中制得對(duì)苯二甲酸二鈉溶液;稱取氯化鑭完全溶解于水中制得氯化鑭溶液;稱取硝酸銪完全溶解于水中制得硝酸銪溶液;將上述制得的對(duì)苯二甲酸二鈉溶液、氯化鑭溶液和硝酸銪溶液充分混合后即制得鑭系金屬配位聚合物溶液。
[0033]稱取對(duì)苯二甲酸完全溶解于水中制得對(duì)苯二甲酸溶液;稱