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为解决氧化铁粉末在粉末悬浮液配方(FePS)中应用效果的相关问题,研究人员开展了对多种氧化铁粉末的研究。结果发现三氧化二铁粉末效果最佳,不同氧化铁粉末显著影响 FePS 显现指纹的质量。该研究为优化 FePS 配方提供依据。
在犯罪侦查领域,指纹作为至关重要的身份识别线索,其显现和采集技术一直备受关注。粉末悬浮液(PS)作为一种用于指纹检测的技术,通过将不溶性粉末与表面活性剂溶液混合,应用于半 / 非多孔表面,随后水洗,该方法在实验室和犯罪现场都适用,且安全性较高。目前,市场上有一些预混合的 PS 配方,像二氧化钛和碳基 PS 可用于胶带表面指纹显现。然而,氧化铁基配方(FePS)虽在湿润非多孔表面效果显著,却未商业化,需在实验室自行制备。
此前,研究人员对 FePS 配方进行了诸多探索。2014 年曾有研究提出使用 Fisher Scientific 的铁(II/III)氧化物与 Triton X - 100 表面活性剂溶液以 1:1 比例混合的配方,但后来 Triton X - 100 因环境和健康问题被欧洲化学品管理局(ECHA)限制使用。2022 年,相关研究对 FePS 配方进行了重新调整,将表面活性剂替换为 Tween 20,并推荐使用 1:2 比例的氧化铁纳米粉末与 Tween 20 表面活性剂溶液。尽管已有不少研究聚焦于 PS 配方中表面活性剂的测试,但对于配方中粉末成分的影响,人们的了解还存在诸多空白。例如,不同氧化态、颗粒形态的氧化铁粉末对指纹显现效果的影响,在现有研究中涉及较少,且多数相关研究使用的是已受限的 Triton X - 100 表面活性剂,基于 Tween 20 的研究较为有限。
为了填补这些知识空白,来自未知研究机构的研究人员开展了一项深入研究。他们旨在探究氧化铁粉末在含有 Tween 20 的 FePS 中的作用,以及其对指纹显现的影响。研究结果对于优化 FePS 配方,提高指纹显现质量具有重要意义。该研究成果发表在《Forensic Science International》上。
研究人员采用了对比实验的技术方法。首先将多种氧化铁粉末分别制成干粉和悬浮液(与 Tween 20 表面活性剂溶液混合),对比不同粉末在两种状态下的指纹显现效果;然后将第一阶段确定的最佳氧化铁粉末与 2022 年《指纹显现手册》(FVM)推荐的粉末进行性能对比。实验使用了多种不同类型的半 / 非多孔表面作为样本,包括胶带、玻璃、塑料等。
研究分为两个阶段进行。第一阶段,研究人员对比了几种氧化铁粉末在干粉和悬浮液状态下的表现。结果发现,整体上 FePS 技术比干粉技术显现出的指纹质量更好。除了 FSGP 粉末外,使用干粉技术显现的指纹,0 级和 1 级评分(代表指纹质量等级)的数量有所增加。在所有测试粉末中,三氧化二铁粉末无论是干粉状态还是在湿 PS 应用中,表现都较为出色。值得一提的是,用 Bay318 PS 显现的指纹在表面呈现棕色,尽管它本身是一种特定的氧化铁粉末。
第二阶段,研究人员将第一阶段确定的最佳氧化铁粉末(三氧化二铁粉末)与 2022 年 FVM 推荐的粉末进行对比。一种此前文献未研究过的红色三氧化二铁 PS 在两个阶段都取得了最佳的总体结果。在所有测试的基底上,它显现出的可识别指纹质量百分比更高,在与 10% Tween 20 表面活性剂混合时,性能优于新旧推荐的 FePS 粉末。不过,推荐的纳米 FePS 更适合胶带表面,因为三氧化二铁 PS 在胶带表面会产生较强的背景干扰。此外,研究人员还考察了悬浮液对湿润指纹的影响,发现其对玻璃和塑料表面的指纹质量影响不大,且所有配方都能成功显现长达 1 个月的指纹。
研究结论表明,氧化铁粉末的类型对 FePS 显现指纹的质量有很大影响。不同的氧化铁粉末在指纹显现效果上存在显著差异,三氧化二铁粉末在多种测试条件下表现突出,但在某些特定表面(如胶带)上,其他粉末可能更具优势。这一研究为进一步优化 FePS 配方提供了重要依据,有助于提高指纹显现技术在犯罪侦查中的应用效果。在讨论部分,研究人员指出,虽然确定了三氧化二铁粉末的优势,但对于其他类型氧化铁粉末的潜力仍需进一步挖掘。同时,未来的研究可以聚焦于如何更好地调整配方,以适应不同表面和实际应用场景的需求,从而推动指纹显现技术的持续发展,为司法领域的犯罪侦查工作提供更有力的支持。