[發明專利]用于潛指紋檢測的碳點-淀粉復合熒光粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201910200563.8
• 申請日: 2019-03-16
• 公開（公告）號: CN109880614A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 熊煥明;朱澤陽;董向陽
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于指紋檢測技術領域，具體為一種用于潛指紋檢測的碳點?淀粉復合紅色熒光粉及其制備方法。本發明復合粉末的制備方法包括：采用溶劑熱法合成紅色熒光碳點，對產品進行提純得到高效發光的紅光碳點；再與淀粉復合，得到日光下肉眼可見紅色熒光的復合粉末；該方法克服了碳點溶液干燥過程中碳點團聚引起的熒光猝滅情況。對于基底表面的潛指紋，采用經典的粉末法，在綠光照射下即可快速簡便地以紅色熒光的方式顯現潛指紋。制備的復合粉末可以廣泛應用于各種滲透性及非滲透性基底，如玻璃、金屬、紙張、塑料、陶瓷等，能夠克服基底材料本身背景熒光的干擾。該復合粉末安全無毒、價廉物美、制備簡單、綠色環保、攜帶使用方便，適合推廣應用。

技術領域

本發明屬于指紋檢測技術領域，具體涉及潛指紋檢測用材料及其制備方法。

背景技術

在罪犯現場調查和生物識別中，指紋痕跡檢驗技術提供了識別身份的可靠依據。一般情況下，物體經裸手接觸后，手上分泌代謝的汗液和皮脂等物質，會在其物體表面留下指紋痕跡。多數情況下，這些印跡無法被肉眼所看見，因此被稱為潛指紋。指紋檢測的目標是增強潛指紋與基底的對比性，從而使潛指紋清晰可見。近年來，越來越多的納米熒光材料如量子點等被廣泛應用在潛指紋的顯現技術中。

碳點作為一種新型熒光材料，具有合成簡單、成本低、產率高、結構穩定、功能多樣、生物安全性好等突出優點，在基礎研究和實際應用中都具有重要的價值。盡管碳點已經廣泛應用于熒光分析，但是由于自身一些缺點，它們在潛指紋檢測中的應用很少被報道。首先，碳點的發射熒光顏色通常為藍色或綠色，在潛指紋檢測中，這將受到許多基底背景熒光的干擾。例如紫外光照下各種紙張、紡織品、塑料都有強烈的藍綠色熒光，掩蓋了碳點的發射。其次，碳點通常在溶液中顯示出明亮的熒光，但是溶液法卻不適合于一些滲透性基質，如紙和布。最重要的是，當碳點溶液干燥時，碳點的熒光通常因聚集效應而猝滅，絕大多數的碳點粉末沒有明顯的熒光現象。因此，通常碳點粉末無法直接應用于潛指紋的檢測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單、快速高效、安全方便、適用范圍廣的用于潛指紋檢測的材料及其制備方法和使用方法。

本發明提供的潛指紋檢測材料，是一種高效發光的紅色熒光碳點-淀粉復合粉末。該復合粉末中的碳點發射紅色熒光，可以有效減少多種基底藍色/綠色背景熒光的干擾。該復合粉末在固態下具有熒光量子產率高、吸收系數高、發光亮度高、長期穩定性高等優點，可廣泛的適用于各種滲透性/非滲透性基底。

本發明提供的潛指紋檢測材料的制備方法，具體步驟如下：

（1）紅色熒光碳點的制備

將0.8~1.2克檸檬酸、0.2~0.5克苯二胺和0.5~1毫升植酸在40~100毫升甲酰胺中混合30~60分鐘，形成透明溶液；將溶液密封在聚四氟乙烯內襯的高壓釜中，并在150~180攝氏度下加熱4~8小時；冷卻至室溫后，將所得產物過濾除去大顆粒；然后，加入適量丙酮以沉淀碳點，離心以收集沉淀物；沉淀物用甲醇和丙酮混合液洗滌數次，再在真空中干燥，即制得紅色熒光碳點；

所制備的紅色熒光碳點，其主要成分是碳元素，同時含有少量的氮、氫、氧、磷元素，粒子直徑為1~20納米，內部具有石墨化結構，表面有豐富的有機功能團；

（2）碳點-淀粉復合粉末的制備

將紅色熒光碳點和淀粉以1:（10~100）的質量比在有機溶劑中混合均勻。然后，密封在容器中，持續攪拌4~24小時。離心收集沉淀，并在真空烘箱中干燥，即制得碳點-淀粉復合粉末。

所制備的碳點-淀粉復合粉末，粒子直徑為2~20微米，在陽光下肉眼可見粉紅色熒光。

本發明步驟（1）中，所述苯二胺選自鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺中的一種或多種。

本發明步驟（2）中，所述有機溶劑包括但不僅限于甲醇、乙醇等。