"景先生毕设|www.jxszl.com

cdse量子点水溶性制作及其在指纹检测应用探究【字数:13518】

2023-11-13 21:53编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要现今犯罪嫌疑人的反侦察意识不断提高,虽然办案人员的刑侦技术也在不断地发展,但是在现场勘验和物证检验的时,技术人员用到的指纹显现技术还是最常用的碘熏法、“502”蒸熏法和光学技术等。虽然这些方法可以检测出指纹,但这些方法也存在不可忽视的缺点,如碘熏法不能用于深色背景和金属物体并且不能长时间地显现指纹;“502”蒸熏法容易破坏指纹并且对环境要求高;光学技术对客体材料有比较苛刻的要求等。所以指纹检测技术也急需要进行升级和改良。量子点技术发展至今,因为其纳米尺寸和羧基修饰等特性备受研究人员青睐。同时,这些特性可以让指印更加清晰完整,此外水溶性量子点的制备技术也日渐完善,有不少文章介绍了量子点技术应用在指纹检测方面的前景。为了深入探究量子点在指纹检测的可能,设想将实验室制备成功的水溶性CdSe量子点应用在显示指纹上。本文主要所做工作是利用传统的有机相体系合成的方法来制取量子点,然后在后续实验中加入制备的前体完善量子点外壳,最后采用3-MPA(3-硫基丙酸)转化水溶性量子点。利用傅立叶红外光谱仪和荧光吸收仪分析量子点,最后将制备的水溶性量子点应用在指纹检测上,分析结果。红外光谱和吸收光谱结果表明成功制备了波长在600 nm左右的加壳水溶性量子点,显示指纹结果也证明了加入量子点使得指纹更加清晰和完整,操作方便。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 本章简介 1
1.2 研究背景 1
1.2.1 量子点发展概述 1
1.2.2 指印概念及发展概述 2
1.3 实验原理综述 3
1.3.1 量子点制备原理 3
1.3.2 量子点指纹检测原理 3
1.3.3 “502”胶熏蒸显现指纹原理 4
1.4 本文的主要工作和意义 4
第二章 设备介绍 5
2.1 本章简介 5
2.2 制造制备 5
2.2.1 真空手套箱 5
2.2.2 加热台 6
2.2.3 离心机 7
2.2.4 气路搭建 8
2.3 检测设备 9
2.3.1 傅立叶变换红外光谱仪 9
2.3.2 荧光光谱测量设备 10< *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
br /> 第三章 实验过程 12
3.1 本章简介 12
3.2 CdSe核量子点制备 12
3.2.1 SeTOP制备 12
3.2.2 CdSe核量子点制备 12
3.3 加壳CdSe量子点制备 13
3.3.1 四种前体的制备 13
3.3.2加壳CdSe量子点制备 14
3.4 水溶性加壳CdSe量子点的制备 15
3.5 提取指纹 16
第四章 量子点光谱分析 17
4.1 本章简介 17
4.2 CdSe核量子点的分析 17
4.3 加壳CdSe量子点的分析 18
4.4 水溶性加壳CdSe量子点的分析 21
第五章 总结与展望 23
参考文献 24
致 谢 27
绪论
1.1 本章简介
第一章绪论主要分三个部分,第一部分研究背景分别介绍了量子点和指纹检测的发展概述,总结了前人所做的工作。第二章介绍了制备量子点和检测指纹的实验的原理,阐述了实验依据。第三部分介绍了本文所做的工作,解释为什么选择这样的题目。
1.2 研究背景
1.2.1 量子点发展概述
量子点(英文名称Quantum Dots)是一种在三个方向上束缚住激子(激子是一种在半导体中被激发到导带中的电子和在价带上的空穴由于库仑力之间的作用而形成了一种束缚态的结合体),同时它还是一种半径大小接近一个激子的玻尔半径的半导体纳米结构,量子点这样小的尺寸俗称是零维的。
量子点是上个世纪九十年代才提出来的一个新概念。但是量子点技术最早可以追溯到1980年,当时的学者为了解决遍及全球的能源短缺危机将研发目光移到量子邻域。1981年,硫化镉胶体被成功制作出来[1]。到了1983年,来自贝尔实验室的Brus发现颗粒体积不同的硫化镉胶体可以产生不同的颜色[2]。这名科学家证明硫化镉纳米晶(纳米晶是指体积不大于100 nm的晶体)具有尺寸效应等相关性质并首次提出胶状量子点的概念。时间到了1993年, Murray和Norris等找到了在有机溶液中CdE(E可以是硒、锗、硫)型量子点的合成方法[3]。翌年,Alivisatos教授在Nature上发表了关于在发光二极管中应用量子点技术的文章,为将来QLED技术的出现打下基础[4]。到了1995年,来自麻省理工学院的Bawendi教授将CdSe量子点排列成三维超晶格结构[5]。1998年,量子点首次被提出应用在生物邻域,Alivisatos[6]和聂书明[7]两位教授提出水溶性的量子点应用于生物医学的可能。
步入二十一世纪初,彭笑刚教授成功进行了大量的高发光效率的量子点研制[8]。在同一年,聂书明教授与韩明勇利用量子点进行多种颜色的标明和编译[9]。2002年Alivisatos教授第一次将量子点的研究与太阳能电池的研发相结合[10]。在同一年的德国,Weller课题组在JPCB发表了文章关于水相合成CdTe量子点,至此之后大部分亚洲的实验室开始研究和制备CdTe量子点[11]。2003年,Larson等人在Science上报道了量子点的多光子发射性质[12]。2004年,聂书明和高小虎在Nature Biotechnology上报道了在活体肿瘤成像方面量子点的应用[13]。在同一年,Bhatia在Nano Letter上报道了量子点的生物毒性[14]。这篇文章带领人们进入了纳米材料毒性的研究。2005年,Michalet[15]和 Medintz、Mattoussi等[16]三人分别综述了量子点在生物传感、标记和成像领域的应用。最终到了2014年底,量子点技术进入电视制造行业被人们熟知。
1.2.2 指印概念及发展概述
指纹就是手指皮肤上凸起的乳突线。指印则是指纹在不同客体上留下的印痕。从原理上来看,指纹是造痕体,是指印的来源;指印是痕迹,是指纹在形态学上的反映形象[17]。指纹检测的主要方法是通过对比两组指纹中不相同的细节来对人们进行甄别,需要指出的是在世界上没有两个人的指纹是相同的,指纹成型后会伴随人的一生,即使是同一人的十指之间指纹也会出现明显的区别,所以犯罪现场的指纹痕迹的采集已经被各国的警察机构用在了收集证据的工作之中。
我国关于指纹利用的记录最早可以追溯到两千年前的战国时代,那时的人们就已经开始利用指纹来进行画押。1877年,法国的一名叫Aubert的医生在皮肤病和腺体分泌关系的研究过程中,在涂有硝酸银溶液的白纸上显出了带有汗液的指印,自此指纹显现技术出现[19]。自1880年德国人发明了碘熏法后,此方法给当时的现场勘探带来了方便。1898年,Saunders等将胶体金应用到法庭科学领域,首次将多金属沉积法用于显现指纹[21]。1954年,瑞典科学家Oden提出将茚三酮应用到指纹显现中[22]。20世纪60年代在指纹检测方面的研究主要集中在放射性元素对各种材料的潜指纹显现效果[18]。1978年Thomas等人应用真空金属沉积法显现指纹[23]。20世纪90年代初,美国科学家最先报道了小颗粒悬浮液法显现客体表面潜指纹[20]。在1999年Menzel用包覆了二辛基硫化琥珀酸钠的CdS量子点,在基于“502”显现增强法成功显现了易拉罐上的指纹,而且还显现了未经熏显的黑色胶带上的指纹,取得令人满意的效果,并首次提出了量子点在指纹显现中的应用[24]。近年来光学技术的发展为指纹显现提供了技术支持,如振动光谱技术,质谱成像技术,荧光标记显现,电化学显现技术等。

原文链接:http://www.jxszl.com/rwxy/wuli/467945.html