一种原位聚合茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜的制备方法及检测指纹方法技术

本发明专利技术公开了一种原位聚合茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜的制备方法及检测指纹方法，将盐酸、戊二醛、聚乙烯醇、茚三酮以一定摩尔比复配成纺丝溶液，经静电纺丝方法将茚三酮负载在纳米纤维膜上，得到原位交联纳米薄膜材料，能够清晰、灵敏、快速进行提取指纹。本发明专利技术的纳米纤维膜，具有较大的比表面积，能够和汗液中氨基酸作用，达到显示指纹的目的。

Preparation and fingerprint detection of in-situ poly (ninhydrin/polyvinyl alcohol) nanofibers composite membranes

The invention discloses a preparation method and a fingerprint detection method of in-situ poly-indene/polyvinyl alcohol nanofiber composite membrane. Hydrochloric acid, glutaraldehyde, polyvinyl alcohol and indene are compounded into a spinning solution at a certain molar ratio, and indene is loaded on the nanofiber membrane by electrospinning method to obtain in-situ cross-linked nanofilm material, which can be extracted clearly, sensitively and quickly. Take fingerprints. The nanofibre membrane of the invention has large specific surface area, can interact with amino acids in sweat, and achieves the purpose of displaying fingerprints.

【技术实现步骤摘要】
一种原位聚合茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜的制备方法及检测指纹方法
本专利技术属于新材料领域，具体涉及一种加工一种识别指纹的材料及指纹识别方法。可应用于纳米材料分析技术和指纹检测

技术介绍
指纹是手指末端指腹部上凹凸皮肤构成的纹路。而潜指纹是指手指接触物体后在物面上留下的手指褶皱凹凸花纹。这些花纹在客观上不能被肉眼识别，需要经过一定的处理手段才能显示出原始形貌，所以被称为潜指纹。由于个体指纹具有唯一性和不变性，因此指纹识别将成为最有吸引力的鉴定手段。通常指纹在捺印之后，留在物面表面的物质较少，其中99％的水分会迅速蒸发，剩余约1％的物质中，约50％为氯化钠、氯化钾等无机物，它们几乎对指纹显现没有价值；但是仅存的油脂、氨基酸等有机成分与蛋白质显色作用后可以达到清晰呈现指纹的能力，因此寻找与指纹有机残留物作用灵敏度高的试剂及检测材料制备方法是提高指纹显现率和清晰度的一项重要工作。现阶段物理显现提取手段主要有粉末显现法、低温技术显现提取法、真空金属沉积、显现提取法、激光显现法、光学检验法等。化学显现提取手段主要是利用新生成物质的特点将非可见或无法识别的指纹转变为可见或可识别。目前比较普遍的化学显现法有碘熏法、硝酸银法、茚三酮、DFO法、"502"胶法等。传统潜指纹的鉴定方法存在很多不足，比如灵敏度不够、易受环境影响等。其次传统方法需要复杂繁琐的预处理过程，例如氰基丙烯酸酯处理或者真空金属沉积，在观察和分析指纹过程中还要利用昂贵的光学设备。静电纺纳米纤维膜由粗细不同纳米纤维三维堆积而成，比表面积大。中国专利技术专利CN102115953A，一种静电纺丝纳米纤维膜、制备方法及其检测指纹的方法提出了静电纺丝纳米纤维膜用于快速检测潜在指纹的方法。该方法，不仅荧光素染料价格昂贵，使用了聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性聚合物纺丝，指纹识别反应只能在无水、水蒸汽催化条件下进行，使指纹显示条件苛刻。因此，需要开发一种新的适用范围广的材料载体、制备方法及检测方法来简单实现指纹的快速检测。
技术实现思路
本专利技术解决了上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种原位聚合茚三酮/PVA纳米纤维复合膜的制备方法，解决了现有技术中静电纺丝纳米纤维膜及检测指纹方法。该方法简单、快速、灵敏度高、无毒无害、不需要借用大型的仪器。制备的纤维膜使用客体广泛，操作便捷，原料易得，易于大批量生产。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种原位聚合茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜的制备方法：将盐酸、戊二醛、聚乙烯醇、茚三酮以一定摩尔比复配成纺丝溶液，经静电纺丝方法，将茚三酮负载在纳米纤维膜上，使茚三酮均匀分散在纳米纤维膜上，得到原位交联纳米薄膜材料，即原位聚合茚三酮/PVA纳米纤维复合膜，也就是包含茚三酮的交联PVA纳米纤维膜，可高清晰、灵敏、快速进行提取与识别指纹。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，所述纺丝溶液的制备方法，包括如下步骤：(1)将10-12.5wt％的PVA水溶液与25-35wt％的茚三酮水溶液或茚三酮乙醇溶液以体积比8:2混合均匀，得到PVA为8-10wt％、茚三酮为5-7wt％的PVA/茚三酮复合溶液；(2)按照戊二醛与HCl摩尔比为(4.5-5.5):1，将盐酸、戊二醛混合均匀，得到戊二醛/HCl复合溶液；(3)按照戊二醛与PVA摩尔比为(0.01-1):(85-90)，将PVA/茚三酮复合溶液与戊二醛/HCl复合溶液在纺丝前混合，得到纺丝溶液。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，PVA水溶液的制备方法为：将PVA溶于去离子水中，配置10-12.5wt％PVA水溶液，在90-100℃下搅拌直至溶液透明。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，配置10-12.5wt％PVA水溶液、配置25-35wt％的茚三酮水溶液或茚三酮乙醇溶液，将10-12.5wt％的PVA水溶液与25-35wt％的茚三酮水溶液或茚三酮乙醇溶液以体积比8:2混合均匀，得到PVA为8-10wt％、茚三酮为5-7wt％的PVA/茚三酮复合溶液。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，所述静电纺丝方法可采用无针静电纺纺或针头式静电纺纺的方法。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，无针静电纺丝条件为：无针静电纺设备电压60-80kV，溶液盒速度80-150mm/s，纺丝时间40-120min。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，针头式静电纺丝条件为：针头式静电纺设备电压20-30kV，溶液挤出速度0.5-1ml/h，纺丝时间100-240min，喷丝头与接收板之间距离18-25cm。利用上文所述的制备方法获得的茚三酮/PVA纳米纤维复合膜(包含茚三酮的交联PVA纳米纤维膜)，在检测指纹中的应用，可高清晰、灵敏识别指纹。利用上文所述的茚三酮/PVA纳米纤维复合膜检测指纹的方法，包括如下步骤：(1)将手指直接按在茚三酮/PVA纳米纤维复合膜(包含茚三酮的交联PVA纳米纤维膜)上，或者将茚三酮/PVA纳米纤维复合膜(包含茚三酮的交联PVA纳米纤维膜)直接覆盖在有潜在指纹的光滑客体上，施加一定的压力获得潜在指纹；(2)将含有潜在指纹的茚三酮/PVA纳米纤维复合膜(包含茚三酮的交联PVA纳米纤维膜)移离客体并于pH＝5.5-6.5的90-100℃热蒸汽条件中60-300s秒，即可得到在可见光下肉眼清晰可见的指纹图案，得到指纹图像标本可长期保存。根据上文所述的技术方案，优选的情况下，步骤(2)中，将含有潜在指纹的茚三酮/PVA纳米纤维复合膜(包含茚三酮的交联PVA纳米纤维膜)移离客体并于90-100℃、pH＝5.5-6.5的热蒸汽条件中60-300s秒，即可得到在可见光下肉眼清晰可见的指纹图案，得到指纹图像标本可长期保存。茚三酮是一种用于检测氨或者一级胺和二级胺的试剂。指纹汗液中含有氨基酸残基，茚三酮在弱酸性溶液中与氨基酸共热，发生脱羧、水解反应，生成带有氨基的茚二酮。最后，氨基茚二酮与茚三酮发生缩合反应，生成紫色物质。本专利技术具有的有益效果是：1.制备的原料易得，PVA成本低，无毒副作用。2.原位交联纳米纤维膜，强力提高，制备方法简单，使用范围广。3.纳米纤维膜，具有较大的比表面积，负载的茚三酮的纳米纤维膜能够和汗液中氨基酸高效发生显色反应，达到显示提取指纹的目的。4.显示指纹过程快捷方便，显示过程在湿热空气下只需要不到5分钟。5.无需特殊的光学设备。6.指纹显示后稳定，标本室温放置数月仍无异常。7.指纹对比清晰，自然光下肉眼可分辨。附图说明图1(a)为实施例1获得静电纺纳米纤维膜SEM照片；图1(b)为实施例2获得静电纺纳米纤维膜SEM照片；图1(c)为实施例3获得静电纺纳米纤维膜SEM照片；图2为茚三酮与氨基酸显示反应机理；图3(a)为实施例1纳米纤维膜显色后指纹光学照片；图3(b)为实施例2纳米纤维膜显色后指纹光学照片；图4为PVA与戊二醛交联机理；图5(a)为实施例3于玻璃表面按压提取的指纹的光学照片；图5(b)为实施例3纳米纤维膜显色后指纹光学照片。具体实施方式下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。本专利技术实施例选用以下材料和设备：PVA:型号-1788；HCl质量比浓度37wt％；戊二醛质量比浓度5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，将盐酸、戊二醛、聚乙烯醇、茚三酮复配成纺丝溶液，经静电纺丝方法，得到茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，将盐酸、戊二醛、聚乙烯醇、茚三酮复配成纺丝溶液，经静电纺丝方法，得到茚三酮/聚乙烯醇纳米纤维复合膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝溶液的制备方法，包括如下步骤：(1)将10-12.5wt％的聚乙烯醇水溶液与25-35wt％的茚三酮水溶液或茚三酮乙醇溶液以体积比8:2混合均匀，得到聚乙烯醇为8-10wt％、茚三酮为5-7wt％的聚乙烯醇/茚三酮复合溶液；(2)按照戊二醛与HCl摩尔比为(4.5-5.5):1，将盐酸、戊二醛混合均匀，得到戊二醛/HCl复合溶液；(3)按照戊二醛与聚乙烯醇摩尔比为(0.01-1):(85-90)，将聚乙烯醇/茚三酮复合溶液与戊二醛/HCl复合溶液混合，得到纺丝溶液。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝方法为无针静电纺丝或针头式静电纺丝方法。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，无针静电纺丝条件为：无针...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎，周千熙，杜梦扬，王怡婷，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21