茚三酮摻雜對指紋凝膠的補強作用

劉 麗 朱勛格

（中國刑事警察學(xué)院痕跡檢驗技術(shù)系 遼寧 沈陽 110035）

茚三酮摻雜對指紋凝膠的補強作用

劉 麗 朱勛格

（中國刑事警察學(xué)院痕跡檢驗技術(shù)系 遼寧 沈陽 110035）

凝膠在手印顯現(xiàn)方面的優(yōu)勢日益凸顯。利用溶膠-凝膠法合成出摻雜不同濃度茚三酮的二氧化硅凝膠，測試了凝膠的熒光光譜，對比了摻雜與不摻雜茚三酮的凝膠材料顯現(xiàn)手印的效果，實驗了茚三酮摻雜凝膠粉末對于犯罪現(xiàn)場常見非滲透性客體上新鮮及較陳舊汗?jié)撌钟〉脑鰪娕c顯現(xiàn)效果。結(jié)果表明，茚三酮對指紋凝膠有良好補強作用，摻雜茚三酮后，二氧化硅凝膠具有更高的熒光強度，而且摻雜凝膠粉末顆粒細膩，與手印物質(zhì)結(jié)合牢固，可用于玻璃、瓷磚、塑料片、橡膠、鋁箔紙等非滲透性客體上汗?jié)撌钟〉娘@現(xiàn)，具有較好應(yīng)用價值。

凝膠 熒光 顯現(xiàn) 手印

1 引言

在手印顯現(xiàn)中，相對于不發(fā)光的粉末，熒光粉因其優(yōu)越的光學(xué)性能而受到人們的推崇。常用于顯現(xiàn)手印的熒光粉通?？梢苑譃闊o機熒光粉和有機熒光粉，如金屬硫化物、WOP粉等，在增強手印或足印等痕跡與背景之間的反差方面發(fā)揮著重要作用[1-2]。但傳統(tǒng)的熒光粉在顯現(xiàn)時容易產(chǎn)生揚塵，而且顆粒粒徑較大，致使手印紋線的細節(jié)特征反映不夠清晰，不能有效地解決疑難手印的顯現(xiàn)問題。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，稀土摻雜的納米凝膠在手印顯現(xiàn)中的價值逐漸引起研究人員的重視[3-6]，尤其是銪（Ⅲ）指紋凝膠粉末以其熒光強度高、顆粒細膩而備受矚目。溶膠-凝膠法是一種溫和易控的材料制備方法，它可以用金屬醇鹽作為前驅(qū)體，在液相中進行水解、縮合反應(yīng)，進而經(jīng)過自然陳化或者熱處理制得特定結(jié)構(gòu)的目標產(chǎn)物，非常適合于實驗室合成新材料[7-10]。本文采用溶膠-凝膠法制備了新型的茚三酮摻雜銪凝膠材料，并將該凝膠研磨成粉末，應(yīng)用到光滑客體上的汗?jié)撌钟★@現(xiàn)中，獲得了較好效果。

2 實驗部分

2.1 主要實驗藥品

茚三酮（上海國藥集團化學(xué)試劑有限公司，分析純），甲醇（天津市恒心化學(xué)試劑制造有限公司，分析純），氯化銪（Sigma-Aldrich公司，分析純），四甲基硅烷（Alfa Aesar公司，分析純）。

2.2 主要實驗器材

熒光分光光度計（Agilent Technologies公司，美國），長波紫外燈（公安部第二研究所），電動磁力攪拌器（江蘇曉陽電子儀器廠），SafefumeTM型502熏顯箱（Air Science公司，美國），EasyShare Z650型數(shù)碼相機（柯達，日本）。

2.3 茚三酮摻雜凝膠的制備

采用溶膠-凝膠法制備茚三酮摻雜凝膠。按照表配制不同濃度的茚三酮甲醇溶液；在磁力攪拌下，按照化學(xué)計量比依次加入氯化銪溶液、茚三酮、四甲基硅烷和蒸餾水，再繼續(xù)攪拌2min，然后將試劑分裝在4個試劑瓶中，罩上遮塵膜并在其頂端開孔，置于通風(fēng)櫥內(nèi)；陳化15d后研磨，留取200目~300目的粉末待用。采用溶膠-凝膠法在同等條件下制備無摻雜的銪凝膠，研磨成粉末待用。

表 不同濃度的茚三酮甲醇溶液

2.4 手印樣本制作與顯現(xiàn)方法

隨機選取捺印人，捺印人洗凈雙手后晾干，采用中等力度分別在玻璃、瓷磚、塑料片、橡膠、鋁合金、錫箔紙等客體上捺印多組汗?jié)撌钟??？疾爝z留時間對凝膠粉末顯現(xiàn)效果的影響時，將捺印好的手印放在實驗室的敞口容器內(nèi)保存待顯。

新型凝膠粉末不易起塵，顯現(xiàn)時可以采用毛刷刷顯法和撒粉抖顯法。用毛刷刷顯時盡量選擇軟毛刷，以免損壞手印紋線；撒粉抖顯時，將新型凝膠粉末撒到留有汗?jié)撌钟〉墓饣腕w上，輕輕抖動，使粉末滑過手印的表面，之后輕輕彈擊客體，將手印上的多余粉末抖落，使紋線清晰，特征穩(wěn)定，然后直接進行拍照固定，或者用指紋膠帶紙粘取固定。

3 實驗結(jié)果

3.1 不同濃度茚三酮摻雜凝膠的熒光強度研究

按照1.3中的操作，成功制備了茚三酮摻雜濃度分別為0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L的六種凝膠粉末，經(jīng)研磨后，在自然光下觀察，6種凝膠均為淡粉色，在長波紫外燈下可見明亮紅色熒光。使用Agilent Technologies公司Cary Ec；ipse型熒光分光光度計測試6種凝膠的發(fā)射光譜，對比了相對熒光強度，其熒光發(fā)射光譜圖如圖1所示，激發(fā)波長為293nm，測試狹縫為5nm。

圖1 不同濃度的茚三酮甲醇溶液

從圖1可以看出，6種不同濃度凝膠的吸收峰形狀和位置相近，在590nm、610nm、690nm等處均出現(xiàn)了銪（Ⅲ）的特征吸收峰，590nm為5D0→7F1躍遷吸收峰、610nm為5D0→7F2躍遷吸收峰、690nm為5D0→7F4躍遷吸收峰。不同濃度凝膠的熒光強度不同，圖2顯示了不同濃度茚三酮摻雜凝膠的相對熒光強度。由圖2可知，茚三酮濃度為0.2g/L時制得的凝膠熒光強度最高。

圖2 不同濃度茚三酮摻雜凝膠的相對熒光強度

3.2 茚三酮摻雜凝膠粉末與無摻雜凝膠粉末的顯現(xiàn)手印效果對比

在同等條件下，對比了無茚三酮摻雜的凝膠粉末與茚三酮摻雜濃度為0.2g/L的凝膠粉末顯現(xiàn)鋁箔上面汗?jié)撌钟〉男Ч瑢Ρ日掌鐖D3所示。

圖3 茚三酮摻雜凝膠粉末（左）與無摻雜凝膠粉末（右）顯現(xiàn)手印效果

由實驗可知，凝膠粉末顆粒細膩，顯出的手印紋線清晰連貫，而且茚三酮摻雜凝膠粉末的熒光亮度高于無茚三酮摻雜的凝膠粉末。

3.3 新型凝膠粉末對不同客體上手印的顯現(xiàn)效果

實驗選擇了玻璃、瓷磚、塑料片、橡膠、鋁合金、錫箔紙等材料作為實驗客體，用新型凝膠粉末對不同客體上同等條件的汗?jié)撌钟∵M行顯現(xiàn)，自然光下顯現(xiàn)效果照片如圖4所示，紫外光照射下顯現(xiàn)效果照片如圖5所示。

圖4 自然光下顯現(xiàn)效果照片

圖5 紫外光下顯現(xiàn)效果照片

由實驗可知，新型凝膠粉末對不同客體上的汗?jié)撌钟【哂休^好的顯現(xiàn)效果，手印紋線連貫清晰，特征穩(wěn)定。在紫外光照射下，形成紅色的熒光手印，能有效避免客體復(fù)雜背景的干擾。

3.4 新型凝膠粉末對“502”熏顯手印的顯現(xiàn)加強效果

利用“502”熏顯法對玻璃、瓷磚、塑料片、橡膠、鋁合金、錫箔紙上的同等條件的汗?jié)撌钟∵M行顯現(xiàn)，再用新型凝膠粉末對“502”熏顯出的手印進行顯現(xiàn)增強處理，顯現(xiàn)效果照片如圖6所示。

圖6 凝膠粉末對“502”熏顯手印的染色效果照片

由實驗可知，用新型凝膠粉末對“502”熏顯的手印進行顯現(xiàn)增強后，在紫外燈的照射下，手印紋線與客體背景能形成很大的反差，能有效避免客體復(fù)雜背景的干擾，使手印具有較好的顯現(xiàn)效果。

3.5 新型凝膠粉末對放置時間不同的手印的顯現(xiàn)效果

實驗利用新型凝膠粉末分別對放置1d、2d、3d、4d、5d、6d的光滑客體上捺印條件相同的汗?jié)撌钟∵M行顯現(xiàn)，在紫外燈照射下，放置5d、6d的手印顯現(xiàn)效果照片如圖7所示。

由實驗可知，隨著遺留時間的延長，新型凝膠粉末顯現(xiàn)效果相對下降，但新型凝膠粉末對放置6d以內(nèi)的手印都具有較好的顯現(xiàn)效果，手印紋線仍然清晰，特征穩(wěn)定。

圖7 凝膠粉末對放置時間不同的手印顯現(xiàn)效果照片

4 結(jié)論

茚三酮摻雜的新型凝膠粉末，在進行顯現(xiàn)時不易產(chǎn)生揚塵，能夠減少對人身的污染；新型凝膠粉末與手印的吸附能力較強，對光滑客體上的汗?jié)撌钟∮休^好的顯現(xiàn)效果，細小特征顯現(xiàn)完全，能夠有效地解決疑難手印的顯現(xiàn)問題；新型凝膠顯現(xiàn)手印后，在紫外燈的照射下產(chǎn)生的熒光能夠有效地克服復(fù)雜背景的干擾；同時，利用新型凝膠粉末對其他顯現(xiàn)方法顯出的手印進行染色增強后，能夠明顯增強手紋與背景的反差，明顯提高汗?jié)撌钟〉娘@現(xiàn)質(zhì)量；隨著汗?jié)撌钟》胖脮r間的增加，新型凝膠粉末對手印的顯現(xiàn)效果相對下降，主要適用于較新鮮的汗?jié)撌钟　?/p>

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（責(zé)任編輯：于 萍）

Study on the Enhancement of Ninhydrin Doped Fingerprint Gel

LIU Li ZHUXun-ge
(Trace Examination Department of Criminal Investigation Police University of China Liaoning Shenyang 110035)

The usage of silica gels for the development of f ngerprints has become increasingly prominent. In this paper, the sol-gel method was used to synthesize a silica gel with different concentrations of ninhydrin. The f uorescence spectra of the doped gels were measured. The developed fingerprints with doped and undoped ninhydrin gels were compared. The effectiveness of ninhydrin-doped gel powder on the enhancement and visualization of fresh and aged sweatf ngerprints on non-porous objects on crime scene was tested. The result shows that ninhydrin has good enhancement on f ngerprint gel. The ninhydrin doped silica gel has higher f uorescence intensity. The doped gel powder particle is f ne and able to combine with f ngerprint residue better. It is available on glass, ceramic tile, plastic sheet, rubber, and aluminum foil, etc. It has a good application value.

Gel Fluorescence Development Fingerprint

D918.91

A

2095-7939(2017)02-0071-04

10.14060/j.issn.2095-7939.2017.02.012

2016-12-22

公安部科技強警基礎(chǔ)工作專項資助（編號：2015GABJC07）。

劉麗（1970-），女，遼寧沈陽人，中國刑事警察學(xué)院痕跡檢驗技術(shù)系教授，主要從事痕跡檢驗與鑒定研究。