合成新型改性纳米粒子显现手印的研究(英文)  

Synthesis of Octadecyltrichlorosilane-modified Amphiphilic Silica Nanoparticle for Latent Fingerprint Development

作　　者：黄威[1] 李孝君[1] 王鸿飞[2] 

机构地区：[1]公安部物证鉴定中心,北京100038 [2]中国人民公安大学,北京100038

出　　处：《刑事技术》2016年第1期25-31,共7页Forensic Science and Technology

基　　金：supported by grants from the Basic Research Program Exclusive for central Government-class Institutes of Public welfare(2014JB008)~~

摘　　要：纳米材料具有晶粒微小,表面积大,扩散率高,相互作用强烈等传统粉末不具备的特殊性质,表现出独特的物理化学性质,受到了国内外法庭科学专家的青睐,逐渐成为国内外手印检验专业研究的热点。目前研究比较集中的纳米材料主要有镉、铕等半导体纳米材料,金、银、锌、铁、钛等金属纳米粒子,上述材料在一定程度上具有毒性,以二氧化硅作为基本材料的纳米粒子,是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,具有量子尺寸效应、量子隧道效应和特殊的光电特性,具有高强、高韧、稳定性好等优势。当纳米二氧化硅与水溶液接触时,表面不饱和的残键得到修复,与水分子之间表现出很强的吸附能力,同时也使纳米二氧化硅在油性介质中极易团聚,分散性和稳定性较差,若将纳米二氧化硅粒子应用于手印的刷显过程,必须对其进行表面亲油改性,提高显现手印的能力。本文在归纳和总结半导体及金属纳米材料显现手印的发展历程和最新进展基础之上,选择具有表面易改特性的二氧化硅纳米材料作为基础材料,提出了合成新型亲油性二氧化硅纳米复合材料的技术方法,并对新型纳米复合材料显现非渗透性客体上潜在手印的能力与传统粉末法进行了比较考察。首先,采用Stober溶胶-凝胶法制备二氧化硅纳米颗粒,用十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane,OTS)进行表面亲油性改性。十八烷基三氯硅烷与硅球表面的硅羟基发生缩合反应,脱去氯化氢,最终生成的二氧化硅表面的Si-R和Si-OH基团共存,在较高的十八烷基三氯硅烷浓度下,二氧化硅表面的羟基几乎被全部取代,从而生成表面只有Si-R基团的亲油性纳米二氧化硅复合材料。通过调控十八烷基三氯硅烷与纳米二氧化硅的用量比,改变二氧化硅纳米球表面的Si-R和Si-OH的基团比,得到不同改性程度的二氧化硅纳米复合材料�Motivated by the demand for the development of latent fingerprint with nanotechnology,a new type of nanometer-sized amphiphilic silica particles was synthesized by sol-gel method and modified using tetraethyl orthosilicate（TEOS）and octadecyltrichlorosilane（OTS）.The prepared particles were characterized by various methods to show that their structure and properties were adequate for fingerprint development in the forensic science field.When compared to other silica particles,the modified powder appeared highly lipophilic and monodisperse.The effects of synthesis conditions and size of silica sphere were also discussed.The high-quality fingerprints on smooth nonporous objects were developed using the new type of particles,indicating that a new sensitive latent fingerprint developing assay was obtained.The prepared particle exhibits such attractive features as time saving,simple procedures,convenient operation and reasonable price.

关 键 词：潜在手印 纳米二氧化硅 亲油改性 十八烷基三氯硅烷 

分 类 号：DF793.2[政治法律—诉讼法学]