李朝陽(yáng) 茅楊爽 王連權(quán) 蔡夢(mèng)濤 劉景寧

摘 要：本文旨在探討量子點(diǎn)技術(shù)在手印顯現(xiàn)中原理及應(yīng)用，以期指導(dǎo)、發(fā)現(xiàn)新型手印顯現(xiàn)試劑。

關(guān)鍵詞：手印顯現(xiàn)；量子點(diǎn)；熒光

通常把在大小一納米到一百納米之間，用重組分子或者原子的方法來(lái)創(chuàng)造新物質(zhì)，認(rèn)識(shí)、改造世界的技術(shù)成為納米科技。納米科技誕生于二十世紀(jì)八十年代末，后來(lái)為全球眾多科學(xué)家所研究，走在了當(dāng)今新科技革命的前沿。當(dāng)微粒的尺寸達(dá)到納米級(jí)別時(shí)，并根據(jù)它的發(fā)光特性，被科學(xué)家廣泛應(yīng)用于光敏傳感器、新型發(fā)光材料等領(lǐng)域，甚至有人把它作為熒光示蹤劑應(yīng)用在臨床醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)，推動(dòng)了科技的革新和社會(huì)的進(jìn)步。

一、量子點(diǎn)的定義

量子點(diǎn)的英文縮寫(xiě)是QDs。它的定義為一納米到一百納米之間的半導(dǎo)體納米晶。量子點(diǎn)主要是由II～VI主族如CdSe，III～V如GaAs、InAs、InP等副族化合物組成，性質(zhì)比較穩(wěn)定，可以在激光的激發(fā)下自身能產(chǎn)生熒光。

二、量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理

量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理如下面的示意圖所示。

當(dāng)量子點(diǎn)被外界的電、熱、光等條件激發(fā)的時(shí)候，一部分電子就會(huì)由價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成電子空穴對(duì)，當(dāng)電子從導(dǎo)帶降到價(jià)帶的時(shí)候，電子就會(huì)與價(jià)帶中的空穴相互作用：電子回到空穴，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的光子；電子通過(guò)表面缺陷態(tài)間接復(fù)合，產(chǎn)生缺陷發(fā)光；電子通過(guò)雜質(zhì)能級(jí)間接復(fù)合，產(chǎn)生發(fā)光。

量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理示意圖

三、常見(jiàn)量子點(diǎn)在手印顯現(xiàn)中的應(yīng)用

由于犯罪現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變，因此手印顯現(xiàn)的方法也需要靈活多變。改變量子點(diǎn)的尺寸就能改變量子點(diǎn)的熒光顏色，我們就可以利用這些特性用于顯現(xiàn)不同顏色的客體背景上遺留的手印。量子點(diǎn)顯現(xiàn)潛手印的機(jī)理是量子點(diǎn)表面修飾的有機(jī)物會(huì)與手印殘留物中的油脂、氨基酸、蛋白質(zhì)等通過(guò)化學(xué)或物理吸附等反應(yīng)，在紫外光的照射下，顯現(xiàn)出熒光的手印圖像。

常見(jiàn)量子點(diǎn)的分類(lèi)如下表所示：

表 常見(jiàn)量子點(diǎn)的分類(lèi)

最早將量子點(diǎn)用于手印顯現(xiàn)研究的是美國(guó)的Menzel研究小組，他們將CdS 量子點(diǎn)來(lái)顯現(xiàn)犯罪嫌疑人遺留在易拉罐上的汗?jié)撌钟?。不久，門(mén)澤爾等人利用聚酰胺-胺型樹(shù)形分子包裹了硫化鎘，溶于甲醇溶液后并成功顯現(xiàn)了遺留在聚乙烯以及鋁箔材料上的汗?jié)撌钟?。楊瑞琴等人?008年成功合成了CdS/PAMEM G4.0和CdS/PAMEM G5.0兩種新型的復(fù)合物，當(dāng)他們配制成一定濃度的溶液時(shí)，不必溶于有機(jī)溶劑，就可以顯現(xiàn)常見(jiàn)的金屬表面和膠帶粘面上的潛手印。除此之外，與常用的羅丹明6G的潛手印顯現(xiàn)結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)新型的CdS復(fù)合物體系的顯現(xiàn)出了紋線(xiàn)更清晰、細(xì)節(jié)特征更穩(wěn)定的手印。劉建軍等人在此基礎(chǔ)上又攻克難關(guān)，合成了水溶性CdSe/TGA量子點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，合成的量子點(diǎn)在玻璃和各類(lèi)膠帶（如封箱膠帶、透明膠帶和黑色塑料袋等）上有令人滿(mǎn)意的手印顯現(xiàn)效果。

量子點(diǎn)顯現(xiàn)手印能增強(qiáng)手印的熒光效果，同時(shí)抑制背景的熒光顏色，可增強(qiáng)反差達(dá)到較好的效果。但重金屬離子對(duì)生物體和環(huán)境的危害很大，尋找對(duì)手印殘留物結(jié)合穩(wěn)定、無(wú)毒的試劑將是未來(lái)的目標(biāo)。

作者簡(jiǎn)介：

李朝陽(yáng)，男，茅楊爽，女，王連權(quán)，蔡夢(mèng)濤，男，2016級(jí)江蘇警官學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)系學(xué)員，從事物證技術(shù)研究工作；

.通訊作者：劉景寧（1960.10-），男，江蘇鹽城，碩士研究生，教授，江蘇警官學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)系、南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)及分子工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師；研究方向：毒物、毒品及微量物證分析，應(yīng)用化學(xué)。

3.江蘇警官學(xué)院大學(xué)生科研重點(diǎn)項(xiàng)目；項(xiàng)目編號(hào)：SJYX2017Zd01。