采用纳米氧化锌显现潜手印的方法 【技术领域】
本发明属于手印鉴别技术领域，特别涉及纳米氧化锌紫外-可见光致发光显现潜手印的方法。
背景技术
手印即人手的皮肤花纹，包括手掌面的乳突花纹(指头纹、指节纹和掌纹)、屈肌褶纹、皱纹及伤疤等。它是目前全世界范围内使用最为普遍的一种人身识别方法和证据形式，它在许多案件的侦查和审判过程都扮演着重要的角色。截至目前，没有一种方法可以完全替代其准确、安全、简便等综合特性。
在手印显现100多年的发展史中，光致发光法是近20多年发展起来的一种新型手印显现方法。因为它具有成本低、安全性高、选择能力强、荧光性好等显著优势，所以颇受法庭科学工作人员的青睐。目前，该方法主要利用传统有机荧光染料对潜手印或“502”熏显后的潜手印进行显现或增强显现，如罗丹明6G、龙胆紫、甲基蓝等。它们的不足之处在于荧光性能(荧光强度、荧光寿命、抗漂白能力、斯托克位移等)有时无法满足陈旧手印的显现要求、同手印残留物的选择性结合能力差、毒害性强。实践当中，往往会产生显现的纹线不清晰、假特征多、反差小、对操作人员健康危胁大等不良后果。
虽然，近年有人提出使用光致发光法结合时间分辨成像技术对某些特殊客体表面潜手印进行显现，以规避背景荧光对光之发光显现结果的干扰；但是这种方法所需条件苛刻、操作复杂、成本较高，难以普及。
此外，手印显现技术中，纳米技术及相关材料扮演的作用越来越重要。树形分子包覆的硫化镉、碲化镉以及硒化镉/硫化锌核壳结构等新型纳米荧光材料先后被引入潜在手印显现的领域中来。它们均是目前广泛运用于生物荧光探针、生物芯片等领域的一种荧光材料，当尺寸减小到纳米级时，其内部电子、空穴数目急剧减少，能带结构由准连续的能带变成分立的能级，因此材料的光跃迁谱线窄化、蓝移、外界光与材料本身的相互作用更为强烈。同传统荧光染料相比，这类荧光材料具有激发光谱宽、发射光谱窄、斯托克位移大、发射波长位置可控等优点。
由于荧光性能方面的强大优势，这类材料成为潜在手印显现方法的主要发展趋势，截至目前，先后出现的纳米荧光材料有纳米硫化镉、纳米硒化镉、纳米碲化镉以及其它核壳结构的纳米材料，但是在发展过程中也存在一些问题需要进一步解决：比如某些新型显现试剂制备成本较高、操作复杂、试剂稳定性欠缺、同手印残留物选择性结合差、显现耗时较长、纹线的清晰程度以及细节特征容易被掩盖、试剂安全性仍存在隐患。
氧化锌、硫化锌是两种典型II B-VIA族化合物，它们均为宽禁带的直接带隙半导体材料，是一种更为安全的无镉显现试剂，能从根本上解决镉离子造成的污染和危害。但是，普通的氧化锌悬浮液，使用范围窄，成像模式单一，只能在自然光下，用于深色客体上手印的显现，而且显出的手印不够清晰，难以显出细节特征。本发明采用的纳米氧化锌，使用客体范围宽，成像模式多样，既可以在自然光下，利用自身的浅颜色同深色客体之间形成明显的反差而成像，也可以在较宽波长范围的紫外光照射下，利用可见荧光同浅色客体之间形成明显的反差而成像，而且，显出的手印纹线流畅，细节特征清晰，打破了浅色试剂不能显现浅色客体手印的传统做法。
【发明内容】
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种采用纳米氧化锌显现潜手印的方法，本发明方法操作简便，健康环保，其显现效率、灵敏度、准确度以及重复性均比较理想。
本发明提出一种采用纳米氧化锌显现潜手印的方法，其特征在于，以纳米氧化锌粉末为荧光载体，利用该纳米材料的光致发光性能，对手印进行显现。
该方法具体包括以下步骤：
1)以醋酸锌、氢氧化锂为原料，制得氧化锌纳米粉末；
2)将用量分别为0.05～0.2g、25～100mL、0.13～0.5mL的氧化锌纳米粉末、去离子水、稳定剂Tween 20混合，制得纳米氧化锌悬浮液；
3)将手印检材置于纳米氧化锌悬浮液中；经过浸显、清洗，在紫外光照射下，观察到荧光手印。
上述步骤1)具体可包括以下步骤：
11)常压下，向25～100mL沸腾的乙醇中加入0.55～2.20g醋酸锌，并且磁力搅拌条件下将所得混合物置于冰水混合物中冷却，获得溶液1；
12)在另一容器中，将0.15～0.58g氢氧化锂溶于25～100mL乙醇中，超声10～30min后，置于冰水混合物中冷却，获得溶液2；
13)在-1℃～1℃且转速为1000～1200rpm搅拌条件下，将溶液1缓慢滴加至溶液2中，至混合溶液为澄清状态，然后将澄清状态的混合溶液置于4℃下保存；
(14)将上述澄清状态的混合溶液以3000～4000rpm转速旋转离心，得到纳米氧化锌粉末。
上述步骤2)具体可包括以下步骤：
21)称取0.05～0.2g纳米氧化锌粉末，将其加入25～100mL去离子水中，获得小颗粒悬浮液；
22)向上述悬浮液中加入0.13～0.5mL Tween 20；室温下，超声10～30min，至纳米颗粒均匀分散。
上述步骤3)具体可包括：
31)将手印检材置于纳米氧化锌悬浮液中在室温下浸显10～20min，显现过程中，以100～300次/分钟的频率在水平方向上振荡手印检材，使潜手印得以显现；
32)潜手印显现后，使用去离子水冲洗手印检材0.5～3min，自然状态下晾干，在300～400nm范围内紫外光照射下，观察到荧光手印。
本发明方法还可包括：
4)将手印检材置于暗室中，在300～400nm范围内长波紫外光激发下，拍摄成手印图像。
上述手印检材包括玻璃、塑料、锡纸、易拉罐、瓷砖或塑料之中的任一种片状物。
本发明具有以下优点：
该方法利用纳米氧化锌悬浮液对潜手印进行常温快速浸显，既保留了现有物理显现法较高的显现效率，又弥补了现有物理显现法对于纹线细节、纹线边缘、三级特征方面显现能力的不足之处，并做到了安全、环保。
本方法的光致发光显现试剂制备工艺简单，生产成本较低，适于大批量生产；显现过程简便，易于推广普及；本方法所使用的成像技术为普通紫外荧光成像技术，操作简单，工作成本低，仪器便携性好，无需额外设备。
由本发明得到的纳米荧光材料具有较强的荧光性能以及较高的结合指印残留物的能力，对于瓷砖、锡纸、塑料、金属等表面手印的显现能力不低于甚至超过目前国际上该类客体表面手印显现技术。
【附图说明】
图1为在紫外光照射下纳米氧化锌悬浮液发射荧光效果图；左边为去离子水；右边为纳米氧化锌悬浮液；
图2为采用本发明方法地实施例一的纳米氧化锌悬浮液显现锡纸表面新鲜油潜指印效果图；a为室光照射下拍摄效果；b为紫外光照射下拍摄效果。
【具体实施方式】
以下结合实施例来进一步说明本发明，这些实施例仅用于说明，而不限制本发明的实际应用范围。
本发明采用纳米氧化锌显现潜手印的方法的实施例，包括以下步骤：
1)以醋酸锌、氢氧化锂为原料，制得纳米氧化锌粉末；
(11)常压下，向25～100mL沸腾的乙醇中加入0.55～2.20g醋酸锌，并且磁力搅拌条件下将所得混合物置于冰水混合物中冷却，获得溶液1；
(12)在另一容器中，将0.15～0.58g氢氧化锂溶于25～100mL乙醇中，超声10～30min后，置于冰水混合物中冷却，获得溶液2；
(13)在-1℃～1℃且转速为1000～1200rpm搅拌条件下，将溶液1缓慢滴加至溶液2中，至混合溶液为澄清状态，然后将澄清状态的混合溶液置于4℃下保存；
(14)将上述澄清状态的混合溶液以3000～4000rpm转速旋转离心，得到纳米氧化锌粉末；
2)以Tween 20为稳定剂，制得纳米氧化锌悬浮液；
(21)称取0.05～0.2g纳米氧化锌粉末，将其加入25～100mL去离子水中，获得小颗粒悬浮液；
(22)向上述悬浮液中加入0.13～0.5mL Tween 20；室温下，超声10～30min，至纳米小颗粒均匀分散，制得纳米氧化锌悬浮液。
图1为紫外光照射下纳米氧化锌悬浮液发射荧光效果；图中左侧为去离子水，右侧为纳米氧化锌小颗粒悬浮液。
3)将待测潜手印检材置于纳米氧化锌悬浮液中；经过浸显、清洗，在紫外光照射下，观察到荧光手印：
31)将待测潜手印检材置于纳米氧化锌悬浮液中在室温下浸显10～20min，显现过程中，以100～300次/分钟的频率在水平方向上振荡手印检材，使潜指印得以显现；
32)潜手印显现后，使用去离子水冲洗手印检材0.5～3min，自然状态下晾干，在300～400nm紫外光照射下，观察到荧光手印。
图2为采用本发明方法的实施例一的纳米氧化锌悬浮液显现锡纸表面新鲜油潜手印效果图。图中左侧为日光照射下的手印显现效果图，右侧为365nm紫外光照射下的手印显现效果图。
本实施例中的手印检材可包括玻璃、塑料、锡纸、易拉罐或瓷砖之中的任一种片状物。
本实施例还可包括：
4)将手印检材置于暗室中，在300～400nm范围内长波紫外光激发下，拍摄成手印图像。