手印显现中的量子点技术

摘 要：本文旨在探讨量子点技术在手印显现中原理及应用，以期指导、发现新型手印显现试剂。

关键词：手印显现；量子点；荧光

通常把在大小一纳米到一百纳米之间，用重组分子或者原子的方法来创造新物质，认识、改造世界的技术成为纳米科技。纳米科技诞生于二十世纪八十年代末，后来为全球众多科学家所研究，走在了当今新科技革命的前沿。当微粒的尺寸达到纳米级别时，并根据它的发光特性，被科学家广泛应用于光敏传感器、新型发光材料等领域，甚至有人把它作为荧光示踪剂应用在临床医学和生命科学，推动了科技的革新和社会的进步。

一、量子点的定义

量子点的英文缩写是QDs。它的定义为一纳米到一百纳米之间的半导体纳米晶。量子点主要是由II～VI主族如CdSe，III～V如GaAs、InAs、InP等副族化合物组成，性质比较稳定，可以在激光的激发下自身能产生荧光。

二、量子点的发光机理

量子点的发光机理如下面的示意图所示。

当量子点被外界的电、热、光等条件激发的时候，一部分电子就会由价带跃迁到导带，形成电子空穴对，当电子从导带降到价带的时候，电子就会与价带中的空穴相互作用：電子回到空穴，产生激发态的光子；电子通过表面缺陷态间接复合，产生缺陷发光；电子通过杂质能级间接复合，产生发光。

量子点的发光机理示意图

三、常见量子点在手印显现中的应用

由于犯罪现场环境复杂多变，因此手印显现的方法也需要灵活多变。改变量子点的尺寸就能改变量子点的荧光颜色，我们就可以利用这些特性用于显现不同颜色的客体背景上遗留的手印。量子点显现潜手印的机理是量子点表面修饰的有机物会与手印残留物中的油脂、氨基酸、蛋白质等通过化学或物理吸附等反应，在紫外光的照射下，显现出荧光的手印图像。

常见量子点的分类如下表所示：

表 常见量子点的分类

最早将量子点用于手印显现研究的是美国的Menzel研究小组，他们将CdS 量子点来显现犯罪嫌疑人遗留在易拉罐上的汗潜手印。不久，门泽尔等人利用聚酰胺-胺型树形分子包裹了硫化镉，溶于甲醇溶液后并成功显现了遗留在聚乙烯以及铝箔材料上的汗潜手印。杨瑞琴等人在2008年成功合成了CdS/PAMEM G4.0和CdS/PAMEM G5.0两种新型的复合物，当他们配制成一定浓度的溶液时，不必溶于有机溶剂，就可以显现常见的金属表面和胶带粘面上的潜手印。除此之外，与常用的罗丹明6G的潜手印显现结果对比，发现新型的CdS复合物体系的显现出了纹线更清晰、细节特征更稳定的手印。刘建军等人在此基础上又攻克难关，合成了水溶性CdSe/TGA量子点，实验发现，合成的量子点在玻璃和各类胶带（如封箱胶带、透明胶带和黑色塑料袋等）上有令人满意的手印显现效果。

量子点显现手印能增强手印的荧光效果，同时抑制背景的荧光颜色，可增强反差达到较好的效果。但重金属离子对生物体和环境的危害很大，寻找对手印残留物结合稳定、无毒的试剂将是未来的目标。

作者简介：

李朝阳，男，茅杨爽，女，王连权，蔡梦涛，男，2016级江苏警官学院刑事科学技术系学员，从事物证技术研究工作；

.通讯作者：刘景宁（1960.10-），男，江苏盐城，硕士研究生，教授，江苏警官学院刑事科学技术系、南京工业大学化学及分子工程学院硕士生导师；研究方向：毒物、毒品及微量物证分析，应用化学。

3.江苏警官学院大学生科研重点项目；项目编号：SJYX2017Zd01。