[發明專利]一種碳點/硅藻土熒光復合粉末及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210660773.7
• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN115074120A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 袁傳軍
• 申請（專利權）人: 中國刑事警察學院
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64;A61B5/1172;C01B32/15
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

本發明公開了一種碳點/硅藻土熒光復合粉末及其制備方法與應用，該碳點/硅藻土熒光復合粉末由碳點和純化硅藻土組成。分別制得碳點溶液和純化硅藻土，再將碳點分散到純化硅藻土介孔結構中得到。純化硅藻土具有豐富的介孔結構和良好的光學透過性，可以有效分散和穩定碳點，使復合粉末表現出良好的熒光發射性能；同時，碳點/硅藻土熒光復合粉末能夠在可見光波長范圍高效激發，該性質能夠顯著提升抗背景干擾能力，是作為手印顯現熒光粉末的理想材料。

技術領域

本發明涉及一種碳點/硅藻土熒光復合粉末及其制備方法與應用，屬于手印顯現技術領域。

背景技術

手印是手指、手掌接觸客體時留在客體表面的印痕，可用于人身同一認定。案發現場多數手印是肉眼看不到的潛在手印，需要借助手印顯現技術來增大手印紋線與客體背景的反差，從而將潛在手印轉變為可見手印。現場勘查人員在顯現非滲透性或半滲透性客體表面的潛在手印時，最常使用的手印顯現技術是粉末顯現法。手印顯現粉末容易吸附在手印紋線上，而在客體背景上吸附較少或者不吸附，利用粉末的顏色或發光性質就能顯出手印。但對于具有復雜圖案、文字或強烈背景熒光的客體，背景干擾會嚴重影響粉末顯現法的顯現效果。

研發新型高效的手印顯現熒光粉末，是削弱客體背景干擾、提升手印顯現效果的有效途徑。其中，制備和應用基于碳點的手印顯現熒光粉末是一條可行的技術路線。碳點也稱作碳量子點或碳納米點，是粒徑小于10nm的近球形碳納米粒子，具有發光性能好、合成方法豐富、化學毒性低、抗光漂白能力強等優點。然而，將碳點用作手印顯現熒光粉末面臨以下兩個問題：一是將液相分散碳點干燥成粉末后，會因碳點聚集導致熒光猝滅；二是多數碳點表現為在紫外光激發下發出藍/綠色熒光，這與許多客體背景熒光相近。因此，設計一種基于碳點的熒光強度高、抗背景干擾能力強的手印顯現熒光粉末刻不容緩。

發明內容

發明目的：本發明的第一目的是提供一種碳點/硅藻土熒光復合粉末；本發明的第二目的是提供該碳點/硅藻土熒光復合粉末的制備方法；本發明的第三目的是提供該碳點/硅藻土熒光復合粉末在顯現潛在手印中的應用。

技術方案：本發明所述一種碳點/硅藻土熒光復合粉末，該復合粉末包含碳點和純化硅藻土，所述碳點分散到純化硅藻土介孔結構中，所述碳點為羅丹明6G溶于水后水熱反應得到。

本發明所述碳點/硅藻土熒光復合粉末的制備方法，包括以下步驟：

(1)將羅丹明6G加入水中，超聲溶解形成溶液，將溶液進行水熱反應，得到混合液，將混合液離心得到上清液，將上清液過濾，透析，得到碳點溶液；

(2)將鹽酸溶液加入硅藻土中，加熱攪拌，抽濾，用去離子水沖洗濾餅，將濾餅煅燒，冷卻至室溫，得到硅藻土粉末，將硅藻土粉末加入飽和蔗糖溶液中，低速離心，水洗，烘干，得到純化硅藻土；

(3)將純化硅藻土分散在水中得到硅藻土懸浮液，在硅藻土懸浮液中加入碳點溶液形成混合液，超聲混勻，真空干燥，得到碳點/硅藻土熒光復合粉末。

其中，步驟(1)中，羅丹明6G與水的固液比20～30mg/mL。

其中，步驟(1)中，所述水熱反應是在180～200℃條件下水熱反應1～3h。

其中，步驟(2)中，所述鹽酸溶液的濃度為0.5～1.0mol/L。

其中，步驟(2)中，硅藻土與鹽酸溶液的固液比為0.05～0.1g/mL

其中，步驟(2)中，所述加熱攪拌是在50～70℃條件下加熱攪拌1～3h。

其中，步驟(2)中，所述煅燒是在450～550℃條件下煅燒1～3h。

其中，步驟(2)中，所述煅燒是在空氣氣氛中煅燒。

其中，步驟(2)中，硅藻土粉末與飽和蔗糖溶液固液比為0.1～0.3g/mL。