基于新型可回收磁性纳米材料在犯罪现场汗潜手印中的应用研究

Magnetic nanomaterials are widely used in the development of sweat latent fingerprints in criminal crime scene. But at present, the practical reagent has long preparation time, tedious steps and low magnetic properties, and the overall performance can not meet the requirements. Therefore, it is of great significance to develop high efficient and novel magnetic nanomaterials. Herein, we will develop the new magnetic nanomaterials (Fe3O4@Ag/Fe3O4@Au) by the novel design, which is applied to the display of sweat latent fingerprints in criminal crime scene. Through an elaborate design of the fingerprints, the level of display effect, the way of fingerprint display, and the systematic study of the adsorption reaction, it is possible to develop a new nanomaterial with high efficiency, recyclability, high sensitivity and excellent visualization, which can provide new methods and ideas for the sweat latent fingerprint display in criminal scene.It is expected to provide the judicial department with a new type of high-efficiency reagent for sweat latent fingerprints, so as to achieve the identification of criminal suspects.

磁性纳米材料在刑事犯罪现场中汗潜手印显现中的应用广泛，但目前实用的显现试剂制备时间较长、步骤繁琐、磁性不高，总体性能不能满足要求，因此，发展高效新颖的磁性纳米材料具有十分重要的意义。本项目拟通过对磁性纳米材料的结构新颖设计，开展新型可回收磁性纳米材料（Fe3O4@Ag或Fe3O4@Au）的合成，并将其应用于刑事犯罪现场中潜汗手印的显现，具有一定的创新性和新颖性。通过对手印客体、显现效果等级、潜在手印显现方式等的设计以及对吸附反应规律进行的系统研究，筛选出一种高效易得、可回收、高灵敏度且具备优异显现效果的纳米材料，为刑事犯罪现场中汗潜手印显现技术提供新的方法和思路，有望为司法机关提供一类新型高效的汗潜指纹显现试剂，达到对犯罪嫌疑人身份的识别和认定。

近年来，将新型纳米材料，尤其是磁性纳米材料应用于汗潜手印显现的研究成为法庭科学研究者及刑侦人员关注的热点，磁性Fe3O4纳米体系作为一类可回收、损耗小、环境友好型的材料，在手印显现中具有高对比度、高灵敏度、低DNA毒性等突出优点。本项目首次通过“简易共沉淀法”一步完成磁性Fe3O4纳米粒子的合成与封装，（3-巯丙基）三乙氧基硅烷（MPTES）以键合方式负载到Fe3O4纳米粒子上，并将纳米银包裹Fe3O4内核，制备具有核壳结构的新型双功能磁性纳米材料（P-MNP@Ag），同时通过“表面修饰法”制备S-MNP@Ag，用于汗潜手印显现的效果比对。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、红外光谱（IR）、X射线光电子能谱(XPS)和振动样品磁强计（VSM）等仪器对其组成、结构及性质等进行表征，发现P-MNP@Ag的硫、银元素含量分别为4.79%、1.28%，表明Ag粒子通过结合巯基成功完成包裹。当3-巯丙基三乙氧基硅烷（MPTES）的加入量为0.13 mL，P-MNP@Ag的饱和磁化率为39.5 emu/g，且在外界磁铁作用下轻易分离。P-MNP@Ag是一类具有反式立方尖晶石结构、高磁导率、低矫顽力和零剩磁的超顺磁性粒子，平均粒径为20 nm左右。与市售的银粉、金粉、裸磁粉、纳米银、纳米金和S-MNP@Ag相比，P-MNP@Ag在不同客体（渗透性：纸张、皮革与非渗透性：金属、塑料）的汗潜手印显现效果更佳，附着均匀，具有低背景干扰、高灵敏度和二级细节特征清晰等优点。在郑州铁路公安局刑事技术处和洛阳铁路公安处刑事技术支队等实战单位进行应用示范，在一些重大案件的犯罪现场，P-MNP@Ag已被应用于汗潜手印的可视化显现。通过指纹比对确认了犯罪嫌疑人的生物特征，得到了公安部门的高度肯定。