表面修饰的二硫化钼悬浮液在手印显现中的应用

张丽梅张冬冬张忠良唐耀坤朱涵婷

（1 中国刑事警察学院痕迹检验技术系 辽宁 沈阳 110035；

2 中国刑事警察学院公安情报学系 辽宁 沈阳 110035）

表面修饰的二硫化钼悬浮液在手印显现中的应用

张丽梅1张冬冬2张忠良1唐耀坤1朱涵婷1

（1 中国刑事警察学院痕迹检验技术系 辽宁 沈阳 110035；

2 中国刑事警察学院公安情报学系 辽宁 沈阳 110035）

二硫化钼纳米颗粒悬浮液由十二烷基硫酸钠作为纳米颗粒的表面活性稳定剂制备而成。纳米二硫化钼颗粒悬浮液用于渗透性、非渗透性客体表面以及胶带黏面的汗潜指纹显现，并对结果进行分析。又进一步研究了表面活性剂的浓度、反应制备温度和时间等实验因素对二硫化钼纳米颗粒悬浮液显现效果的影响。 利用傅立叶红外吸收光谱对制备的纳米颗粒悬浮液进行检测。傅立叶红外吸收光谱结果显示反应制备的二硫化钼纳米颗粒在2954cm-1、2918cm-1、 2873cm-1、 2848cm-1处出现了十二烷基硫酸钠的特征吸收峰。通过对不同实验条件下制备的纳米颗粒悬浮液的指纹显现效果的比较，最终得到最佳配方。 该悬浮液性能稳定，适合进一步研究推广，特别适用于油性客体的汗潜指纹显现。

法庭科学 汗潜指纹 二硫化钼纳米颗粒 小颗粒悬浮液（SPR）

1 引言

汗潜指纹显现由于其在法庭科学的同一认定中发挥了重要的作用，而得到了广泛深入的研究。由于在犯罪案发现场寻找、发现的指纹大多数是汗潜指纹，因此，探寻简单、高效以及高灵敏度的汗潜指纹显现方法是法庭科学领域研究学者的长期研究目标。

近年来，随着纳米技术的迅猛发展，纳米材料被拓展应用到汗潜指纹显现领域。利用纳米材料可以提升对客体表面指纹的选择性，增强指纹显现的对比度和灵敏度[1-7]。本文研究了二硫化钼纳米颗粒悬浮液在汗潜指纹显现中的应用。通过比较不同实验制备条件下（如，表面活性剂的包覆、制备合成温度、合成时间等因素）二硫化钼纳米颗粒悬浮液的指纹显现效果，最终得到了二硫化钼纳米悬浮液的最优实验制备条件。

2 材料与方法

2.1 试剂与仪器

二硫化钼纳米颗粒粉末（南京埃普瑞纳米材料有限公司）、十二烷基硫酸钠（简称SDS，CAS号：151-21-3，结构表达式为C12H25NaSO4；上海国药集团有限公司）、氯化胆碱（上海国药集团有限公司）、蒸馏水；Spectrum One傅立叶变换红外光谱仪（美国PerkinElmer公司）、FS-C徕卡比较显微镜（德国徕卡显微镜仪器有限公司）、PL-203电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）、SH-4型双显加热磁力搅拌器（上海精凿科技有限公司）、Nikon60数码相机等。

2.2 汗潜指纹的制作

选取一名志愿者，用肥皂洗手3次，每隔20分钟在实验客体上轻轻按捺1次指纹，待指纹干燥后，备用。

2.3 汗潜指纹的显现

将汗潜指纹样本浸入二硫化钼纳米颗粒悬浮液中一段时间，然后取出样本并放入通风干燥箱内自然干燥。可使用Nikon60相机对指纹显现样本进行拍照固定。

3 实验结果

3.1 3组不同表面活性剂浓度下，二硫化钼纳米颗粒悬浮液显现指纹的效果比较

为了有效分析表面活性剂对悬浮液显现指纹效果的影响，将实验分成了3组：第1组2g MoS2纳米颗粒+0.8g SDS+0.8g氯化胆碱+55ml 蒸馏水；第2组2g MoS2纳米颗粒+0.8g SDS+0.8g氯化胆碱+120ml蒸馏水；第3组2g MoS2纳米颗粒+55ml蒸馏水。实验结果和显现效果分别见表、图1。

表 3组不同实验条件下的纳米颗粒悬浮液的指纹显现效果

图1 3组不同实验条件下，在瓷砖表面新鲜汗潜指纹的显现效果（A 第1组；B 第2组；C 第3组）

表中展示了3组不同实验条件下二硫化钼纳米颗粒悬浮液的指纹显现对比度效果比较。图1为3组不同实验条件下，在瓷砖表面新鲜汗潜指纹的显现效果。通过显现对比度和显现效果比较，发现第1组实验条件的指纹显现效果最佳。

3.2 不同合成温度和时间条件下的二硫化钼纳米颗粒FTIR图谱

根据不同的实验条件制备了4种不同的二硫化钼纳米悬浮液，并分别用Spectrum One傅立叶变换红外光谱仪进行检测，检测结果见图2。

图2 不同合成温度和时间条件下的二硫化钼纳米颗粒FTIR图谱（T 为二硫化钼纳米颗粒悬浮液的合成温度；t为二硫化钼纳米颗粒悬浮液的合成时间）

实验结果表明，实验合成温度为52℃，合成时间达到1小时后，表面活性剂对二硫化钼纳米悬浮液的表面修饰效果最好。C-H键的对称和非对称伸缩振动吸收峰的位置在3000-2800cm-1范围内。Hostefler等研究学者已经详细报道了硫醇基功能化的金纳米颗粒的傅立叶红外吸收光谱图谱[8]。对于C16H33S功能化的金纳米颗粒，研究者在2954 cm-1、2918 cm-1、2873 cm-1、2848 cm-1处发现了相应的傅立叶振动吸收峰。

图3 最优化实验条件下，二硫化钼纳米颗粒悬浮液在不同显现客体上的指纹显现效果（A 油画纸、B 打印纸、C油性矽钢片、D 油性PVC塑料片）

3.3 二硫化钼纳米颗粒悬浮液的优化

通过比较在不同实验条件下（如表面活性剂的浓度、合成温度、合成时间等因素）制备的二硫化钼纳米颗粒悬浮液的汗潜指纹显现效果，获得了硫醇基功能化的二硫化钼纳米颗粒悬浮液的最佳制备条件，以达到最佳的指纹显现效果。图3为纳米颗粒悬浮液在最优化实验条件下，在不同显现客体上的指纹显现效果，分别为A 油画纸、B 打印纸、C油性矽钢片、D 油性PVC塑料片。

4 讨论

4.1 二硫化钼纳米颗粒悬浮液制备中表面活性剂对汗潜指纹显现的影响

通过实验结果发现，表面活性剂的浓度能够影响二硫化钼纳米颗粒悬浮剂的显现效果。通过显现对比度和效果比较，发现第一组实验条件的指纹显现效果最佳。可以推断在使用SDS修饰二硫化钼纳米颗粒时，由于SDS表面活性剂的静电相互作用，有效减少了二硫化钼纳米颗粒在水环境下的团聚，使得二硫化钼纳米颗粒的粒径较小，并能长时间稳定。因此，其指纹显现的效果清晰，纹线细节明显。

4.2 合成温度和时间对二硫化钼纳米颗粒表面性质的影响

通过FTIR图谱的结果分析，表明合成温度和时间能够影响二硫化钼纳米颗粒的修饰效果，进而影响其指纹显现效果。SDS表面活性剂对二硫化钼纳米颗粒的修饰作用，是通过化学键的缩合过程，利用-O-键将硫醇基和二硫化钼纳米颗粒结合在一起，实现了纳米颗粒的表面修饰。实验结果表明，实验合成温度为52℃，合成时间达到1小时后，二硫化钼悬浮液的表面活性剂的表面修饰效果最好。

[1]张丽梅,张冬冬,张忠良,等.表面改性的三氧化二铝超微粒悬浮液汗潜手印显现技术的研究[J].刑事技术,2016(3):200-202.

[2]张丽梅,张冬冬,张忠良,等.表面改性的氧化铝纳米颗粒悬浮液用于二步法显现潜指纹的技术研究[J].警察技术,2016(2):44-46.

[3]张丽梅,张冬冬,王帅,等.毒品包装塑料自封袋上汗潜手印的荧光超微粒悬浮液显现新技术研究[J].中国刑警学院学报,2015(4):46-47.

[4]Choi M J,McBean K E,Wuhrer R, et al. Investigation into the binding of gold nanoparticles to fingermarks using scanning electron microscopy[J]. J. Forensic Ident.,2006(1):24-32.

[5]Sodhi G M, Kaur J. Nanoparticle size fingerprint dusting composition based on fluorescent eosin Y dye[J]. Fingerprint World, 2006(125):146-147.

[6]Liu L,Gill S K,Gao Y P, et al. Exploration of the use of novel SiO2nanocomposites doped with fluorescent Eu3+/sensitizer complex for latent fingerprint detection[J]. Forensic Sci. Int, 2008(2):163-168.

[7]Sametband M,Shweky I,Banin U,et al.Application of nanoparticles for the enhancement of latent fingerprints[J]. Chem. Commun,2007(12):1142-1145.

[8]Hostetler M J,Stokes J J,Murray R W. Infrared spectroscopy of three-dimensional self-assembled monolayers: N-alkanethiolate monolayers on gold cluster compounds[J]. Langmuir,1996(15):3604-3612.

（责任编辑：于 萍）

918.91

A

2095-7939(2017)02-0075-03

10.14060/j.issn.2095-7939.2017.02.013

2016-12-14

公安部重点研究计划项目（编号：2011ZDYJXJXY001）；大学生国家创新训练计划项目（编号：201610175034）。

张丽梅（1970-），女，蒙古族，辽宁朝阳人，中国刑事警察学院痕迹检验技术系高级实验师，主要从事指纹检验鉴定研究。