[发明专利]用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子及其制备方法，属于个体检测、认定和识别的技术领域。

背景技术

指纹是人身识别最可靠的依据之一，迄今为止，指纹依然是侦查部门进行人身认定的首选。在侦查办案以及法庭论证过程中，潜在指纹(即潜指纹)的发现以及识别具有特殊意义，同时它也是现代法庭科学发展的必要性和重要性的体现。然而，当潜指纹出现在具有特殊性质的客体表面时(如潮湿的表面、彩色背景的表面、附着血液以及其他种类体液的表面、具有特殊轮廓或线形的客体表面、涂蜡表面、原木表面、漆面、人体皮肤组织表面、纸板箱以及其他渗透性客体表面等)，或现场的指纹样品遗留时间过长、有效指纹物质量过小时，传统的显现方法便显得力不从心。实践当中，由于选用了不恰当的显现技术而破坏潜在指纹物证的现象时有发生。目前用于指纹显现的材料通常含有致癌作用的荧光染料，熏显试剂分解反应产生的有毒有害气体也对专业技术人员的身体健康造成严重危害，因此无毒化现场指纹显现技术的研究就成为指纹显现研究的重点之一。新型高效、无毒、无损、价廉的潜指纹显现剂及其载体研制已成为世界各国刑事技术发展的重要方向。

苏忠民等(公开号为CN101477058A的中国发明专利)最近研究了二氧化硅/聚苯乙烯复合微球用于潜指纹的显示，虽然取得了一定的效果，但其粒径较大，影响了检验灵敏度。对于实践中使用最为广泛的粉末显现法，人们希望通过降低粉末粒度来提高该方法的灵敏度，随着纳米技术的不断发展，已有基于荧光量子点粉末用于显示潜指纹(E.R.Menzel，M.Takatsu，R.H.Murdock，K.Bouldin and K.H.Cheng，Photoluminescent CdS/Dendrimer Nanocomposites for Fingerprint Detection，Journal of Forensic Science(2000)770-773)，但这种用于显示潜指纹的基于荧光量子点粉末毒性较大，并不适用于现场。Theaker等(Brenden J.Theaker，Katherine E.Hudson，Frederick J.Rowell，Doped hydrophobic silica particles as novel agents for developing latent fingerprints，Forensic Science International(2008)174，26-34)将四乙氧基硅烷(TEOS)、苯基三甲氧基硅烷(PTEOS)、染料及其他溶剂一起混合后制得掺杂染料的二氧化硅纳米颗粒，但是由于染料杂乱分布于颗粒内部而不仅是表面，同时又由于颗粒表面含有大量羟基，使得颗粒表面亲油性不好，不易与指纹粘附，致使指纹显现不够清楚。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子，该彩色二氧化硅纳米粒子粒径小，亲油性好，用于潜指纹显示具有很好的灵敏度。本发明的另一目的在于提供一种制备用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子方法，该方法制备工艺简便，成本较低，易于操作。本发明的又一个目的在于提供一种用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子的用途。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子，其中，所述彩色二氧化硅纳米粒子是通过三取代硅烷结合了水溶性染料并包覆在二氧化硅纳米粒子表面而形成的，所述彩色二氧化硅纳米粒子的粒径为100-900nm，该粒子具有很好的亲油性；优选地，所述三取代硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、四-氯苯基三氯硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷和十八烷基三氯硅烷中的一种或多种，所述水溶性染料包括罗丹明B、罗丹明6G、溴兰、异硫氰酸荧光素(FITC)或吖啶橙；更优选地，所述三取代硅烷为苯基三甲氧基硅烷。

另一方面，本发明还提供了一种制备用于潜指纹显示的彩色二氧化硅纳米粒子的方法，其包括如下步骤：

1)将无水乙醇、水和氨水混合，搅匀，在所得溶液中加入四取代硅烷，搅拌使溶液发生反应，洗涤反应产物，离心，干燥，粉碎，制得单分散的二氧化硅纳米粒子；

2)取步骤1)制得的单分散的二氧化硅纳米粒子分散于水中，得到单分散的二氧化硅纳米粒子的水溶液；

3)在无水乙醇中加入水溶性染料，搅拌，得到水溶性染料的无水乙醇溶液；