一种基于上转换荧光材料的指纹显现方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及指纹检测技术领域，尤其涉及一种基于上转换荧光材料的指纹显现方法及其应用。
【背景技术】
[0002]由于犯罪现场出现的潜指纹客体的多样性和复杂性，常常需要使用荧光材料来增强指纹显现。
[0003]荧光材料应用于指纹显现的办法主要有两种:粉末法一荧光材料或包括荧光材料的显现试剂通过物理机械或静电作用与乳突纹线上的指纹残留物发生吸附，而没有指纹残留物的小犁沟以及指纹承载体则不会吸附上粉末；浸显法一荧光材料或包括荧光材料的显现试剂通过化学偶联和静电吸附作用与指纹物质中残留的蛋白质、氨基酸和油脂汗溃等发生化学偶联或特异性物理吸附，使修饰后的荧光材料选择性地沉积在指纹纹线上。
[0004]但是，I)粉末法易在刷显过程中对指纹表面的残留物造成破坏，且粉末与指纹表面残留物的吸附力有限；2)浸显法存在显现时间较长，吸附力有限的问题。
[0005]因此，有必要提供一种能有效吸附指纹表面残留物、指纹显现时间短、且能有效避免背景荧光干扰的指纹显现方法及其应用。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于上转换荧光材料的指纹显现方法；所述基于上转换荧光材料的指纹显现方法能有效吸附指纹表面残留物、指纹的显现时间短、且能有效避免背景荧光干扰。
[0007]第一方面，本发明提供了一种基于上转换荧光材料的指纹显现方法，包括以下步骤:
[0008]S10)采用熏显剂对待显现的物体进行熏显，至出现白色熏显指纹，其中，所述熏显剂至少包括氰基丙烯酸酯，或至少包括在熏显过程中产生氰基丙烯酸酯的试剂；
[0009]S20)将上转换荧光材料刷、涂或喷至白色熏显指纹上，近红外激光照射，显现指纹。
[0010]本发明提供的基于上转换荧光材料的指纹显现方法综合了熏显法和粉末法的优势，该方法采用了的氰基丙烯酸酯不仅具有初步的熏显的作用，还有保护指纹不被后续刷、涂、喷处理破坏的效果，该方法采用上转换荧光材料作为染色剂，发光强烈，且采用近红外激发，避免了背景干扰，经过本发明提供的方法处理的指纹细节清晰，特征明显，对比度高，易于取证。
[0011]优选地，所述步骤(SlO)中，所述待显现的物体为固态物体。
[0012]优选地，所述步骤(SlO)中，所述待显现的物体包括塑料制品、玻璃制品、金属制品、木制品或纸张。
[0013]优选地，所述步骤(SlO)中，所述熏显剂为氰基丙烯酸酯。
[0014]优选地，所述步骤(SlO)中，所述熏显剂为在熏显过程中产生氰基丙烯酸酯的试剂。
[0015]优选地，所述步骤(SlO)中，所述熏显剂为502胶水。
[0016]在此优选条件下，所述采用熏显剂对待显现的物体进行熏显的步骤包括:
[0017]采用无机碱作为催化剂，和502胶水进行混合后，对待显现的物体进行熏显处理。
[0018]进一步优选地，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的至少一种。
[0019]优选地，所述步骤(SlO)中，所述熏显处理可以在熏显箱中操作，具体为:将碱和502胶水进行混合后置于熏显箱中，然后将待显现的物体放置在熏显箱内另外一处，熏显
0.5小时左右或熏显至出现白色熏显指纹。
[0020]优选地，所述步骤(SlO)中，所述熏显处理可以为将适量NaOH溶液滴于脱脂棉上，再取等体积的商用“502”胶水滴于脱脂棉上，立刻将有指纹的待显现物体表面倒扣于脱脂棉上熏显0.5小时左右或熏显至出现白色熏显指纹。
[0021]在此优选条件下，所述采用熏显剂对待显现的物体进行熏显后，待显现的物体表面出现白色熏显指纹。
[0022]优选地，所述步骤(SlO)中，所述熏显的范围不小于指纹所在的区域。
[0023]优选地，所述步骤(SlO)中，所述刷、涂或喷的范围不小于指纹所在的区域。
[0024]优选地，所述步骤(S20)中，所述将上转换荧光材料刷、涂或喷至白色熏显指纹上后；等待20s?60s，刷去待显现物体的表面多余的发光材料；再采用近红外激光照射，显现指纹。
[0025]优选地，所述步骤(S20)中，近红外激光照射采用的波长为980nm。
[0026]以近红外光(如980nm)作为激发光源时，本发明采用的上转换荧光材料受激发出可见荧光，而客体背景不发光或发出不可见荧光，能有效避免背景干扰。此外，利用这一性质，对于一些背景色彩明亮的客体，可以在黑暗中观测指纹，由于在黑暗中，背景颜色不可见，背景干扰很小，很容易看到黑暗背景上的明亮指纹。
[0027]另外，和传统的荧光材料相比，传统的荧光材料常需要采用紫外激发。然而，在紫外高能激发下，某些潜指纹所在背景容易产生背景荧光，该背景荧光如果覆盖荧光材料的发射峰或与荧光采用的主要发生峰重合，将导致无法对潜在的指纹进行显现、识别。而本发明提供的方法采用在近红外激发，该激发条件下客体不发光或发出不可见荧光，可以避免背景干扰。
[0028]优选地，所述步骤(S20)中，所述上转换荧光材料为上转换荧光纳米颗粒，所述上转换突光纳米颗粒的平均粒径为50nm?2 μ m。
[0029]进一步优选地，所述步骤(S20)中，所述上转换荧光材料为上转换荧光纳米颗粒，所述上转换荧光纳米颗粒的平均粒径为1.5 μ m。
[0030]所述氰基丙烯酸酯聚合物为具有I?2 μ m孔径的聚合物，当使用的上转换荧光材料的粒径尺寸小于所述聚合物的孔径时，所述上转换荧光材料便可稳固地分散在聚合物的孔径中，从而达到染色增强的效果。
[0031]如本发明所述的，“潜指纹”与“潜在的指纹”可以互换，表示物体上的待显现、待识另_指纹。
[0032]优选地，所述步骤(S20)中，所述上转换荧光材料包括NaYF4: Yb' Er'YF3:Yb3+, Er3+、NaYF4:Yb3+, Tm3\YF3:Yb3+, Tm'NaYF4:Yb3+, Ho3+和 YF3:Yb3+, Ho3+ 中的至少一种。
[0033]更进一步优选地，所述上转换荧光材料为上转换荧光纳米颗粒，所述上转换荧光纳米颗粒的平均粒径为50nm?2 μ m。
[0034]进一步优选地,所述上转换突光材料为上转换突光纳米颗粒,所述上转换突光纳米颗粒的平均粒径为1.5 μ m。
[0035]更进一步优选地，所述上转换荧光材料为上转换荧光纳米颗粒，所述上转换荧光纳米颗粒为条形柱状结构。
[0036]更进一步优选地，所述上转换荧光粉为采用如下制备方法制备的NaYF4: Yb3+，Er3+上转换突光粉，包括如下步骤:
[0037]I)稀土元素氯化物LnCl3 (Ln = Y, Yb, Er)和NaCl分别按照0.5mol/L的浓度溶于去离子水中，NH4F按照lmol/L的浓度溶于去离子水中，聚乙烯亚胺(PEI)按照质量分数5%的浓度溶于去离子水中；
[0038]2)持续向反应釜中通入氮气的条件下，在以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加入5mL PEI 溶液，15mL 乙醇，ImL NaCl 溶液，0.77mLYCl3 溶液，0.2mL YbCl3 溶液，0.03mL ErCl3溶液，快速搅拌5min，再加入4mL NH4F,得到反应液，继续搅拌15min ；
[0039]3)将反应釜封闭，置于200°C环境下加热24h，冷却后离心清洗3次，并将离心清洗后所得沉淀溶于5mL去离子水中，即得到高效发光的上转换荧光纳米材料NaYF4: Yb' Er'
[0040]优选地，所述步骤(S20)中，所述上转换荧光材料的表面修饰有聚乙烯亚胺(PEI)、乙二胺四乙酸二钠、L-半胱氨酸、巯基乙酸、巯基乙醇、Y-氨丙基三乙氧基硅烷或聚乙烯吡咯烷酮K30盐。
[0041]本发明提供的基于上转换荧光材料的指纹显现方法不仅克服了传统“502”熏显法特征不明显，难以观察的不足；还解决了传统