인간 손가락의 유두 패턴은 태어날 때부터 위상학적 구조가 기본적으로 변하지 않고 사람마다 다른 특성을 가지며, 같은 사람의 손가락마다 유두 패턴도 다릅니다. 손가락의 유두 패턴은 능선이 있고 땀구멍이 많이 분포되어 있습니다. 인체는 땀과 같은 수성 물질과 기름과 같은 기름진 물질을 지속적으로 분비합니다. 이러한 물질은 접촉 시 물체에 옮겨지고 침전되어 물체에 인상을 남깁니다. 개인 식별을 위해 지문이 처음 사용된 이후 지문이 범죄 수사 및 개인 신원 인식의 상징으로 인식된 것은 바로 개인의 특수성, 평생 안정성, 터치 자국의 반사성 등 손 지문의 고유한 특성 때문입니다. 19세기 후반.
범죄현장에서는 입체지문, 평면유색지문을 제외하면 잠재적인 지문의 발생률이 가장 높습니다. 잠재적인 지문은 일반적으로 물리적 또는 화학적 반응을 통한 시각적 처리가 필요합니다. 일반적인 잠재적 지문 개발 방법에는 주로 광학 현상, 분말 현상 및 화학 현상이 포함됩니다. 그 중 분말 개발은 조작이 간단하고 비용이 저렴하기 때문에 풀뿌리 단위에서 선호됩니다. 그러나 범죄 현장에 있는 물체의 복잡하고 다양한 색상과 재질, 지문과 배경색의 대비가 좋지 않은 등 전통적인 분말 기반 지문 디스플레이의 한계는 더 이상 범죄 기술자의 요구를 충족시키지 못합니다. 분말 입자의 크기, 모양, 점도, 구성비 및 성능은 분말 외관의 감도에 영향을 미칩니다. 전통적인 분말의 선택성은 좋지 않으며 특히 분말에 젖은 물체의 흡착이 향상되어 기존 분말의 개발 선택성이 크게 감소합니다. 최근 범죄과학기술계 종사자들은 신소재 및 합성방법에 대한 지속적인 연구를 진행하고 있으며, 그 중희토류발광 재료는 지문 디스플레이 응용 분야에서 고유한 발광 특성, 고대비, 고감도, 고선택성 및 낮은 독성으로 인해 범죄 과학 및 기술 담당자의 관심을 끌었습니다. 희토류 원소의 점진적으로 채워진 4f 궤도는 매우 풍부한 에너지 준위를 부여하며 희토류 원소의 5s 및 5P 층 전자 궤도는 완전히 채워집니다. 4f층 전자는 차폐되어 4f층 전자에 고유한 운동 모드를 제공합니다. 따라서 희토류 원소는 일반적으로 사용되는 유기염료의 한계를 극복하고 광표백 없이 우수한 광안정성과 화학적 안정성을 나타냅니다. 게다가,희토류요소는 또한 다른 요소에 비해 우수한 전기적 및 자기적 특성을 가지고 있습니다. 독특한 광학적 특성희토류긴 형광 수명, 많은 좁은 흡수 및 방출 밴드, 큰 에너지 흡수 및 방출 간격과 같은 이온은 지문 디스플레이 관련 연구에서 광범위한 관심을 끌었습니다.
수많은 중에서희토류강요,유로퓸가장 일반적으로 사용되는 발광재료이다. 발견자 드마케이유로퓸1900년에 용액 내 Eu3+의 흡수 스펙트럼에 날카로운 선이 처음으로 기술되었습니다. 1909년에 Urban은 음극선발광을 기술했습니다.Gd2O3: Eu3+. 1920년에 Prandtl은 처음으로 Eu3+의 흡수 스펙트럼을 발표하여 De Mare의 관찰을 확증했습니다. Eu3+의 흡수 스펙트럼은 그림 1에 나와 있습니다. Eu3+는 일반적으로 C2 궤도에 위치하여 전자가 5D0에서 7F2 준위로 전이되는 것을 촉진하여 적색 형광을 방출합니다. Eu3+는 바닥 상태 전자에서 가시광선 파장 범위 내에서 가장 낮은 여기 상태 에너지 수준으로의 전환을 달성할 수 있습니다. Eu3+는 자외선의 여기 하에서 강한 적색 광발광을 나타냅니다. 이러한 유형의 광발광은 크리스탈 기판이나 유리에 도핑된 Eu3+ 이온뿐만 아니라 다음과 같이 합성된 복합체에도 적용할 수 있습니다.유로퓸및 유기 리간드. 이러한 리간드는 여기 발광을 흡수하고 여기 에너지를 더 높은 에너지 수준의 Eu3+ 이온으로 전달하는 안테나 역할을 할 수 있습니다. 가장 중요한 응용 프로그램유로퓸적색 형광 분말이다Y2O3: Eu3+(YOX)는 형광등의 중요한 성분입니다. Eu3+의 적색광 여기는 자외선뿐만 아니라 전자빔(음극발광), X선 γ 방사선 α 또는 β 입자, 전기발광, 마찰 또는 기계적 발광, 화학발광 방법을 통해서도 달성할 수 있습니다. 풍부한 발광 특성으로 인해 생물 의학 또는 생물학 분야에서 널리 사용되는 생물학적 프로브입니다. 최근 몇 년 동안 법의학 분야에서 범죄 과학 및 기술 인력의 연구 관심을 불러일으켰으며 지문 표시를 위한 전통적인 분말 방식의 한계를 극복할 수 있는 좋은 선택을 제공했으며 대비를 향상시키는 데 중요한 의미가 있습니다. 지문 디스플레이의 감도 및 선택성.
그림 1 Eu3+흡수 스펙트로그램
1, 발광 원리희토류 유로퓸단지
바닥 상태와 들뜬 상태의 전자 구성유로퓸이온은 모두 4fn 유형입니다. s와 d 오비탈의 우수한 차폐 효과로 인해유로퓸4f 오비탈의 이온, ff 전이유로퓸이온은 날카로운 선형 밴드와 상대적으로 긴 형광 수명을 나타냅니다. 그러나 자외선 및 가시광선 영역에서 유로뮴 이온의 광발광 효율이 낮기 때문에 유기 리간드를 사용하여 다음과 착물을 형성합니다.유로퓸이온을 사용하여 자외선 및 가시광선 영역의 흡수 계수를 향상시킵니다. 에서 방출되는 형광유로퓸복합체는 높은 형광 강도와 높은 형광 순도라는 고유한 장점을 가질 뿐만 아니라 자외선 및 가시광선 영역에서 유기 화합물의 높은 흡수 효율을 활용하여 향상시킬 수 있습니다. 필요한 여기 에너지유로퓸이온 광발광이 높다. 형광 효율이 낮다. 두 가지 주요 발광 원리가 있습니다.희토류 유로퓸복합체: 하나는 광발광이며, 이는 리간드를 필요로 합니다.유로퓸단지; 또 다른 측면은 안테나 효과가 감도를 향상시킬 수 있다는 것입니다.유로퓸이온 발광.
외부 자외선이나 가시광선에 의해 여기된 후, 유기 리간드는희토류바닥 상태 S0에서 들뜬 단일항 상태 S1로의 복잡한 전이. 여기 상태 전자는 불안정하고 방사선을 통해 기저 상태 S0로 돌아가 리간드가 형광을 방출하도록 에너지를 방출하거나 비방사 수단을 통해 간헐적으로 삼중 여기 상태 T1 또는 T2로 점프합니다. 삼중 여기 상태는 방사선을 통해 에너지를 방출하여 리간드 인광을 생성하거나 에너지를 전달합니다.금속 유로퓸비방사성 분자내 에너지 전달을 통한 이온; 여기된 후, 유로뮴 이온은 바닥 상태에서 들뜬 상태로 전환됩니다.유로퓸들뜬 상태의 이온은 낮은 에너지 준위로 전이되어 궁극적으로 바닥 상태로 돌아가 에너지를 방출하고 형광을 생성합니다. 따라서 적절한 유기 리간드를 도입하여희토류분자 내의 비방사 에너지 전달을 통해 중심 금속 이온을 민감하게 만들고 희토류 이온의 형광 효과를 크게 높일 수 있으며 외부 여기 에너지에 대한 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 이 현상은 리간드의 안테나 효과로 알려져 있습니다. Eu3+ 복합체의 에너지 전달의 에너지 수준 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다.
삼중항 들뜬 상태에서 Eu3+로 에너지가 전달되는 과정에서 리간드 삼중항 들뜬 상태의 에너지 준위는 Eu3+ 들뜬 상태의 에너지 준위보다 높거나 그와 일치해야 합니다. 그러나 리간드의 삼중항 에너지 준위가 Eu3+의 최저 여기 상태 에너지보다 훨씬 크면 에너지 전달 효율도 크게 감소합니다. 리간드의 삼중항 상태와 Eu3+의 최저 여기 상태의 차이가 작을 경우, 리간드의 삼중항 상태의 열적 불활성화 속도의 영향으로 형광 강도가 약해집니다. β-디케톤 복합체는 강한 UV 흡수 계수, 강한 배위 능력, 효율적인 에너지 전달의 장점을 가지고 있습니다.희토류s, 고체 및 액체 형태로 존재할 수 있어 가장 널리 사용되는 리간드 중 하나입니다.희토류단지.
그림 2 Eu3+ 복합체의 에너지 전달에 대한 에너지 수준 다이어그램
2.합성방법희토류 유로퓸단지
2.1 고온 고체 합성법
고온고상법은 일반적으로 사용되는 제조방법이다.희토류발광 재료이며 산업 생산에도 널리 사용됩니다. 고온 고체 합성법은 고온 조건(800~1500℃)에서 고체 물질 계면이 반응하여 고체 원자나 이온을 확산시키거나 이동시켜 새로운 화합물을 생성하는 방법이다. 고온 고상법을 사용하여 제조합니다.희토류단지. 먼저, 반응물을 일정 비율로 혼합한 후 모르타르에 적당량의 플럭스를 첨가하여 균일하게 혼합되도록 철저히 분쇄합니다. 그 후, 분쇄된 반응물을 고온로에 넣어 소성합니다. 하소 과정에서 실험 과정의 필요에 따라 산화, 환원 또는 불활성 가스를 채울 수 있습니다. 고온 소성 후 특정 결정 구조를 갖는 매트릭스가 형성되고 여기에 활성화제 희토류 이온이 첨가되어 발광 중심을 형성합니다. 하소된 복합체는 제품을 얻기 위해 실온에서 냉각, 헹굼, 건조, 재분쇄, 하소 및 스크리닝을 거쳐야 합니다. 일반적으로 여러 번의 분쇄 및 하소 공정이 필요합니다. 다중 분쇄는 반응 속도를 가속화하고 반응을 더욱 완전하게 만들 수 있습니다. 이는 분쇄 공정을 통해 반응물의 접촉 면적이 증가하여 반응물 내 이온 및 분자의 확산 및 이동 속도가 크게 향상되어 반응 효율이 향상되기 때문입니다. 그러나 서로 다른 하소 시간과 온도는 형성된 결정 매트릭스의 구조에 영향을 미칩니다.
고온 고체 방법은 공정 조작이 간단하고 비용이 저렴하며 시간 소모가 짧은 장점이 있어 성숙한 준비 기술입니다. 그러나 고온 고체법의 주요 단점은 다음과 같습니다. 첫째, 필요한 반응 온도가 너무 높아서 높은 장비와 기구가 필요하고, 높은 에너지를 소비하며, 결정 형태를 제어하기 어렵다는 점입니다. 제품 형태가 고르지 않고 결정 상태가 손상되어 발광 성능에 영향을 미치기도 합니다. 둘째, 분쇄가 불충분하면 반응물이 균일하게 혼합되기 어렵고, 결정입자가 상대적으로 크다. 수동 또는 기계적 분쇄로 인해 필연적으로 불순물이 혼합되어 발광에 영향을 미쳐 제품 순도가 낮아집니다. 세 번째 문제는 코팅 도포가 고르지 않고 도포 과정에서 밀도가 낮다는 것입니다. Laiet al. 전통적인 고온 고체 방법을 사용하여 Eu3+ 및 Tb3+로 도핑된 일련의 Sr5(PO4) 3Cl 단상 다색성 형광 분말을 합성했습니다. 근자외선 여기 하에서 형광 분말은 도핑 농도에 따라 형광체의 발광 색상을 청색 영역에서 녹색 영역으로 조정할 수 있어 백색 발광 다이오드의 낮은 연색지수 및 높은 관련 색온도의 결함을 개선합니다. . 고온고체법으로 붕인산염계 형광분말을 합성하는데 있어 높은 에너지 소모는 주요 문제점이다. 현재 점점 더 많은 학자들이 고온 고체법의 높은 에너지 소비 문제를 해결하기 위해 적합한 매트릭스를 개발하고 검색하는 데 전념하고 있습니다. 2015년에 Hasegawa et al. 처음으로 삼사정계의 P1 공간 그룹을 사용하여 Li2NaBP2O8(LNBP) 상의 저온 고체 준비를 완료했습니다. 2020년에 Zhu et al. 등은 새로운 Li2NaBP2O8: Eu3+(LNBP: Eu) 형광체에 대한 저온 고체 합성 경로를 보고하여 무기 형광체에 대한 낮은 에너지 소비 및 저비용 합성 경로를 탐색했습니다.
2.2 Co 침전법
공침전법은 무기 희토류 발광재료를 제조하기 위해 일반적으로 사용되는 “연성화학” 합성법이기도 하다. 공침전법은 반응물에 침전제를 첨가하는 방법으로, 각 반응물의 양이온과 반응하여 침전물을 형성하거나, 특정 조건에서 반응물을 가수분해하여 산화물, 수산화물, 불용성 염 등을 형성하는 방법으로, 여과를 통해 목적 생성물을 얻습니다. 세탁, 건조 및 기타 공정. 공침법의 장점은 조작이 간단하고 시간 소모가 적으며 에너지 소모가 적고 제품 순도가 높다는 점입니다. 가장 눈에 띄는 장점은 작은 입자 크기로 나노결정을 직접 생성할 수 있다는 점입니다. 공침전 방법의 단점은 다음과 같습니다. 첫째, 생성물의 응집 현상이 심하여 형광 물질의 발광 성능에 영향을 미칩니다. 둘째, 제품의 형태가 불분명하고 제어가 어렵다. 셋째, 원료 선택에 대한 특정 요구 사항이 있으며 각 반응물 간의 침전 조건은 최대한 유사하거나 동일해야 하며 이는 여러 시스템 구성 요소의 적용에 적합하지 않습니다. K. Petcharoenet al. 수산화암모늄을 침전제로 사용하고 화학적 공침법을 사용하여 구형 자철석 나노입자를 합성했습니다. 초기 결정화 단계에서 코팅제로 아세트산과 올레산을 투입하였고, 온도 변화를 통해 마그네타이트 나노입자의 크기를 1~40nm 범위 내로 조절하였다. 수용액에 잘 분산된 마그네타이트 나노입자는 표면개질을 통해 얻어졌으며, 공침전법에서 입자의 뭉침 현상이 개선되었다. Keeet al. Eu-CSH의 모양, 구조 및 입자 크기에 대한 열수법과 공침전법의 효과를 비교했습니다. 그들은 열수법이 나노입자를 생성하는 반면, 공침전법은 서브마이크론 프리즘 입자를 생성한다는 점을 지적했습니다. 공침전법과 비교하여 열수법은 Eu-CSH 분말 제조에 있어 더 높은 결정성과 더 나은 광발광 강도를 나타냅니다. JK Hanet al. 구형 나노 또는 서브미크론 크기 입자 근처에서 좁은 크기 분포와 높은 양자 효율을 갖는 (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 형광체를 제조하기 위해 비수성 용매 N, N-디메틸포름아미드(DMF)를 사용하는 새로운 공침전 방법을 개발했습니다. DMF는 침전 과정에서 중합 반응을 줄이고 반응 속도를 늦추어 입자 응집을 방지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
2.3 수열/용매열합성법
열수법은 19세기 중반 지질학자들이 자연 광물화를 시뮬레이션하면서 시작되었습니다. 20세기 초에 이 이론은 점차 성숙해졌으며 현재 가장 유망한 용액화학 방법 중 하나입니다. 열수법은 수증기나 수용액을 매질(이온과 분자 그룹을 운반하고 압력을 전달하기 위해)로 사용하여 고온, 고압의 폐쇄 환경에서 아임계 또는 초임계 상태에 도달하는 과정입니다(전자는 100-240 ℃의 온도, 후자는 최대 1000 ℃의 온도), 원료의 가수 분해 반응 속도를 가속화하고 강한 대류 하에서 이온과 분자 그룹이 저온으로 확산되어 재결정화됩니다. 가수분해 공정 중 온도, pH 값, 반응 시간, 농도 및 전구체 유형은 반응 속도, 결정 모양, 모양, 구조 및 성장 속도에 다양한 정도로 영향을 미칩니다. 온도가 증가하면 원료의 용해가 가속화될 뿐만 아니라 분자의 효과적인 충돌이 증가하여 결정 형성이 촉진됩니다. pH 결정의 각 결정면의 다양한 성장 속도는 결정상, 크기 및 형태에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 반응시간의 길이도 결정성장에 영향을 미치며, 시간이 길수록 결정성장에 유리하다.
열수법의 장점은 주로 다음과 같습니다: 첫째, 높은 결정 순도, 불순물 오염 없음, 좁은 입자 크기 분포, 높은 수율 및 다양한 제품 형태; 두 번째는 운영 과정이 간단하고, 비용이 저렴하며, 에너지 소비가 낮다는 것입니다. 대부분의 반응은 중저온 환경에서 수행되며 반응 조건을 제어하기 쉽습니다. 적용 범위가 넓고 다양한 형태의 재료 준비 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 셋째, 환경오염에 대한 압력이 낮고 작업자의 건강에 비교적 우호적이다. 주요 단점은 반응 전구체가 환경 pH, 온도 및 시간에 쉽게 영향을 받고 생성물의 산소 함량이 낮다는 것입니다.
용매열법은 유기 용매를 반응 매체로 사용하여 열수법의 적용 가능성을 더욱 확대합니다. 유기용매와 물의 물리적, 화학적 성질의 큰 차이로 인해 반응 메커니즘은 더욱 복잡해지고, 제품의 모양, 구조, 크기도 더욱 다양해집니다. Nallappanet al. 결정 유도제로 나트륨 디알킬 설페이트를 사용하여 열수법의 반응 시간을 제어하여 시트에서 나노로드까지 다양한 형태의 MoOx 결정을 합성했습니다. Dianwen Huet al. 합성조건을 최적화하여 용매열법을 이용하여 폴리옥시몰리브덴코발트(CoPMA)와 UiO-67 또는 비피리딜기(UiO-bpy)를 함유한 복합재료를 합성했습니다.
2.4 졸겔법
솔겔법은 무기 기능성 소재를 제조하는 전통적인 화학적 방법으로 금속나노소재 제조에 널리 사용된다. 1846년에 Elbelmen은 SiO2를 제조하기 위해 처음으로 이 방법을 사용했지만 아직 그 사용이 성숙되지 않았습니다. 제조 방법은 주로 초기 반응 용액에 희토류 이온 활성화제를 첨가하여 용매를 휘발시켜 겔을 만들고 제조된 겔은 온도 처리 후 목적 생성물을 얻는 것입니다. 졸겔법으로 제조된 형광체는 형태 및 구조적 특성이 양호하고, 제품의 입자크기가 작고 균일하지만 광도 향상이 필요하다. 졸-겔법은 제조과정이 간단하고 조작이 용이하며, 반응온도가 낮고 안전성 성능은 높으나 시간이 길고 각 처리량이 제한되어 있다. Gaponenkoet al. 원심분리 및 열처리를 통해 졸-겔법을 이용하여 투과도와 굴절률이 우수한 비정질 BaTiO3/SiO2 다층구조를 제조하였고, 졸 농도가 증가함에 따라 BaTiO3 막의 굴절률이 증가함을 지적하였다. 2007년에 Liu L의 연구 그룹은 졸 겔 방법을 사용하여 실리카 기반 나노복합체 및 도핑된 건조 겔에서 형광성이 높고 광 안정성이 높은 Eu3+금속 이온/감응제 복합체를 성공적으로 포착했습니다. 희토류 증감제와 실리카 나노다공성 템플릿의 다양한 파생물의 여러 조합에서 테트라에톡시실란(TEOS) 템플릿에 1,10-페난트롤린(OP) 증감제를 사용하면 Eu3+의 스펙트럼 특성을 테스트하기 위한 최고의 형광 도핑 건조 젤을 제공합니다.
2.5 마이크로파 합성방법
마이크로파 합성법은 물질합성에 널리 사용되는 고온 고체법에 비해 친환경적이고 무공해인 새로운 화학합성법으로, 특히 나노재료 합성 분야에서 좋은 발전 모멘텀을 보이고 있다. 마이크로파는 1nm에서 1m 사이의 파장을 갖는 전자기파입니다. 마이크로파 방법은 출발 물질 내부의 미세한 입자가 외부 전자기장의 영향을 받아 분극되는 과정입니다. 마이크로파 전기장의 방향이 변함에 따라 쌍극자의 운동 및 배열 방향이 연속적으로 변합니다. 쌍극자의 히스테리시스 반응은 물론 원자와 분자 사이의 충돌, 마찰 및 유전 손실 없이 자체 열 에너지의 변환이 가열 효과를 달성합니다. 마이크로파 합성법은 반응계 전체를 균일하게 가열할 수 있고 에너지를 빠르게 전도할 수 있어 유기반응의 진행을 촉진시키기 때문에 기존 제조방법에 비해 마이크로파 합성법은 반응속도가 빠르고 친환경적이며 작고 균일한 장점이 있다. 재료 입자 크기 및 높은 상 순도. 그러나 현재 대부분의 보고서에서는 반응에 간접적으로 열을 제공하기 위해 탄소 분말, Fe3O4 및 MnO2와 같은 마이크로파 흡수제를 사용합니다. 마이크로파에 쉽게 흡수되고 반응물 자체를 활성화할 수 있는 물질에 대해서는 추가 조사가 필요합니다. Liu et al. 공동침전법과 마이크로파법을 결합하여 다공성 형태와 우수한 특성을 지닌 순수한 스피넬 LiMn2O4를 합성했습니다.
2.6 연소방식
연소 방법은 유기물 연소를 사용하여 용액을 증발 건조시킨 후 목표 생성물을 생성하는 전통적인 가열 방법을 기반으로 합니다. 유기물의 연소로 생성된 가스는 응집 발생을 효과적으로 늦출 수 있습니다. 고체 가열 방식과 비교하여 에너지 소비를 줄이고 반응 온도 요구 사항이 낮은 제품에 적합합니다. 그러나 반응과정에는 유기화합물을 첨가해야 하므로 비용이 증가한다. 이 방법은 처리 능력이 작아 산업 생산에 적합하지 않습니다. 연소방식으로 생산된 제품은 입자크기가 작고 균일하지만, 반응과정이 짧아 불완전한 결정이 생길 수 있으며, 이는 결정의 발광성능에 영향을 미칩니다. Anninget al. La2O3, B2O3 및 Mg를 출발 물질로 사용하고 염 보조 연소 합성을 사용하여 단시간에 LaB6 분말을 일괄 생산했습니다.
3. 적용희토류 유로퓸지문 개발의 복합체
파우더 디스플레이 방식은 가장 고전적이고 전통적인 지문 디스플레이 방식 중 하나입니다. 현재 지문을 표시하는 분말은 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전통적인 분말, 예를 들어 미세한 철 분말과 탄소 분말로 구성된 자성 분말; 금가루 등의 금속가루,은가루및 네트워크 구조를 갖는 기타 금속 분말; 형광 분말. 그러나 기존의 분말은 복잡한 배경 물체에 지문이나 오래된 지문을 표시하는 데 큰 어려움을 겪는 경우가 많으며 사용자의 건강에 일정한 독성 영향을 미칩니다. 최근 몇 년 동안 범죄 과학 및 기술 담당자들은 지문 디스플레이에 나노 형광 물질을 적용하는 것을 점점 더 선호하고 있습니다. Eu3+의 고유한 발광 특성과 Eu3+의 광범위한 적용으로 인해희토류물질,희토류 유로퓸단지는 법의학 분야의 연구 핫스팟이 되었을 뿐만 아니라 지문 디스플레이에 대한 광범위한 연구 아이디어를 제공합니다. 그러나 액체 또는 고체의 Eu3+는 광 흡수 성능이 낮기 때문에 빛을 민감하게 만들고 방출하려면 리간드와 결합해야 합니다. 이를 통해 Eu3+는 더 강력하고 지속적인 형광 특성을 나타낼 수 있습니다. 현재 일반적으로 사용되는 리간드에는 주로 β-디케톤, 카르복실산 및 카르복실산염, 유기 고분자, 초분자 거대고리 등이 포함됩니다.희토류 유로퓸복합물에서는 습한 환경에서 배위 H2O 분자의 진동이유로퓸복합체는 발광 소멸을 일으킬 수 있습니다. 따라서 지문 디스플레이에서 더 나은 선택성과 강한 대비를 달성하기 위해서는 지문 디스플레이의 열적, 기계적 안정성을 향상시키는 방법에 대한 연구가 필요합니다.유로퓸단지.
2007년 Liu L의 연구 그룹은유로퓸국내외 최초로 지문 디스플레이 분야에 진출하였습니다. 졸 겔 방법으로 포착한 형광도가 높고 광 안정성이 높은 Eu3+ 금속 이온/감광제 복합체는 금박, 유리, 플라스틱, 색종이 및 녹색 잎을 비롯한 다양한 법의학 관련 재료에서 잠재적인 지문 검출에 사용될 수 있습니다. 탐색적 연구를 통해 이러한 새로운 Eu3+/OP/TEOS 나노복합체의 준비 과정, UV/Vis 스펙트럼, 형광 특성 및 지문 라벨링 결과가 소개되었습니다.
2014년에는 류승진 외. 먼저 6수화물에 의해 Eu3+착체([EuCl2(Phen)2(H2O)2]Cl·H2O)를 형성했다.염화유로퓨움(EuCl3 · 6H2O) 및 1-10 페난트롤린(Phen). 층간 나트륨 이온과 이온 교환 반응을 통해유로퓸착이온, 삽입된 나노 하이브리드 화합물(Eu(Phen) 2) 3+- 합성 리튬 동석 및 Eu(Phen) 2) 3+- 천연 몬모릴로나이트)을 얻었다. 312nm 파장의 UV 램프 여기 하에서 두 복합체는 특징적인 광발광 현상을 유지할 뿐만 아니라 순수한 Eu3+ 복합체에 비해 열적, 화학적, 기계적 안정성이 더 높습니다. 그러나 냉각된 불순물 이온이 없기 때문에 리튬 동석의 본체에 있는 철과 같은 [Eu(Phen) 2] 3+- 리튬 동석은 [Eu(Phen) 2] 3+-보다 발광 강도가 좋습니다. 몬모릴로나이트로 지문의 선이 더욱 선명해지고 배경과 대비가 강해졌습니다. 2016년에 V Sharma et al. 연소법을 이용하여 스트론튬알루미네이트(SrAl2O4:Eu2+, Dy3+) 나노형광분말을 합성했습니다. 이 분말은 일반 색종이, 포장지, 알루미늄 호일, 광디스크 등 투과성 및 비투과성 물체에 신선하고 오래된 지문을 표시하는 데 적합합니다. 높은 감도와 선택성을 나타낼 뿐만 아니라 강력하고 오래 지속되는 잔광 특성을 가지고 있습니다. 2018년에 Wang et al. 도핑된 CaS 나노입자(ESM-CaS-NP) 제조유로퓸, 사마륨, 평균 직경 30nm의 망간. 나노입자는 양친매성 리간드로 캡슐화되어 형광 효율을 잃지 않고 물에 균일하게 분산될 수 있었습니다. ESM-CaS-NP 표면을 1-도데실티올과 11-메르캅토운데칸산(Arg-DT)/MUA@ESM-CaS NP로 공동 변형하여 나노 형광체의 입자 가수분해로 인한 물에서의 형광 소광 및 입자 응집 문제를 성공적으로 해결했습니다. 가루. 이 형광 분말은 알루미늄 호일, 플라스틱, 유리, 세라믹 타일 등의 물체에 고감도로 잠재적인 지문을 나타낼 뿐만 아니라 여기 광원이 광범위하고 지문을 표시하기 위해 고가의 이미지 추출 장비가 필요하지 않습니다. 같은 해 Wang의 연구 그룹은 일련의 삼항계를 합성했습니다.유로퓸침전법을 이용하여 첫 번째 리간드로 오르토, 메타, p-메틸벤조산을 사용하고 두 번째 리간드로 오르토 페난트롤린을 사용하여 복합체 [Eu(m-MA)3(o-Phen)]를 생성합니다. 245nm 자외선을 조사하면 플라스틱이나 상표와 같은 물체에 지문이 남을 가능성이 명확하게 표시될 수 있습니다. 2019년에는 박성준 외. 합성 YBO3: 용매열 방법을 통한 Ln3+(Ln=Eu, Tb) 형광체는 잠재적인 지문 감지를 효과적으로 개선하고 배경 패턴 간섭을 줄입니다. 2020년에는 Prabakaran et al. EuCl3 · 6H2O를 전구체로 사용하여 형광성 Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-덱스트로스 복합체를 개발했습니다. Na[Eu(5,5'-DMBP)(phen)3]Cl3를 Phen과 5,5'-DMBP를 이용하여 뜨거운 용매법을 통해 합성한 후, Na[Eu(5,5'-DMBP)(phen) 3] Cl3와 D-Dextrose를 전구체로 사용하여 흡착법을 통해 Na[Eu(5,50DMBP)(phen)3]·Cl3를 형성하였다. 3/D-덱스트로스 복합체. 실험을 통해 이 복합재는 365nm 햇빛이나 자외선의 여기 하에서 플라스틱 병뚜껑, 유리잔, 남아프리카 화폐 등의 물체에 지문을 선명하게 표시할 수 있으며 대비가 더 높고 형광 성능이 더 안정적입니다. 2021년에는 Dan Zhang et al. 6개의 결합 부위를 갖는 새로운 6핵 Eu3+복합체 Eu6(PPA) 18CTP-TPY를 성공적으로 설계하고 합성했습니다. 이는 뛰어난 형광 열 안정성(<50℃)을 가지며 지문 디스플레이에 사용할 수 있습니다. 그러나 적합한 게스트 종을 결정하려면 추가 실험이 필요합니다. 2022년에는 L Brini et al. 공침전법과 추가 분쇄 처리를 통해 Eu:Y2Sn2O7 형광 분말을 성공적으로 합성했는데, 이는 목재 및 불침투성 물체에 잠재적인 지문을 나타낼 수 있습니다. 같은 해 Wang의 연구 그룹은 용매 열 합성 방법인 Er@YVO4 Eu 코어를 사용하여 NaYF4:Yb를 합성했습니다. -254nm 자외선 여기에서 적색 형광을 생성하고 980nm 근적외선 여기에서 밝은 녹색 형광을 생성하여 전위의 이중 모드 표시를 달성할 수 있는 쉘형 나노형광 물질 손님의 지문. 세라믹 타일, 플라스틱 시트, 알루미늄 합금, RMB 및 컬러 레터헤드 용지와 같은 물체에 지문이 표시될 가능성은 높은 감도, 선택성, 대비 및 배경 간섭에 대한 강한 저항성을 나타냅니다.
4 전망
최근 몇 년 동안에 대한 연구는희토류 유로퓸복합체는 높은 발광 강도, 높은 색 순도, 긴 형광 수명, 큰 에너지 흡수 및 방출 간격, 좁은 흡수 피크와 같은 우수한 광학적 및 자기적 특성으로 인해 많은 주목을 받았습니다. 희토류 물질에 대한 연구가 심화됨에 따라 조명 및 디스플레이, 생명과학, 농업, 군사, 전자 정보 산업, 광정보 전송, 형광 위조 방지, 형광 검출 등 다양한 분야에서의 응용이 점점 더 광범위해지고 있습니다. 광학적 특성유로퓸단지의 우수성이 우수하며, 그 적용분야가 점차 확대되고 있습니다. 그러나 열 안정성, 기계적 특성 및 가공성이 부족하여 실제 적용이 제한됩니다. 현재의 연구 관점에서 볼 때, 광학적 성질의 응용연구는유로퓸법의학 분야의 단지는 주로 광학적 특성을 개선하는 데 중점을 두어야 합니다.유로퓸습한 환경에서 형광입자가 뭉치기 쉬운 문제를 해결하고 형광물질의 안정성과 발광효율을 유지합니다.유로퓸수용액의 복합체. 오늘날 사회와 과학 기술의 진보로 인해 새로운 재료 준비에 대한 요구 사항이 더욱 높아지고 있습니다. 응용 요구 사항을 충족하는 동시에 다양한 디자인과 저렴한 비용이라는 특성도 준수해야 합니다. 따라서 이에 대한 추가 연구는유로퓸단지는 중국의 풍부한 희토류 자원 개발과 범죄 과학 기술 발전에 큰 의미가 있습니다.
게시 시간: 2023년 11월 1일