基于三苯胺与咔唑功能化苯并噻二唑的AIEE发光体在潜指纹识别中的应用研究

针对潜指纹(LFPs)识别中传统方法对比度低、操作复杂等问题，研究人员设计出具有聚集诱导增强发光(AIEE)特性的新型苯并噻二唑(BTD)衍生物TF-BTD和CB-BTD。通过引入三苯胺(TPA)和咔唑基团，该材料在丙酮/水混合体系中实现量子产率达0.63的强荧光发射，成功识别非多孔基底上三级指纹特征，为法医学提供高对比度、多层级识别的解决方案。

　　

在法医物证鉴定领域，潜指纹识别一直是技术攻坚的重点。传统粉末显影、熏蒸等方法不仅操作繁琐，更难以捕捉汗孔分布等三级特征。而随着AIE/AIEE材料的兴起，科学家们发现这些在聚集态发光的分子能完美解决背景干扰问题。然而现有体系普遍存在发射波长单一、与脂质结合力不足等缺陷。为此，来自巴西和意大利的联合团队在《Dyes and Pigments》发表研究，通过分子工程将三苯胺(TPA)的脂质亲和性与苯并噻二唑(BTD)的AIEE特性相结合，开发出能精准识别指纹三级特征的革命性材料。

研究团队采用Suzuki偶联反应构建分子骨架，通过核磁共振(¹H/¹³C NMR)和红外光谱(IR)确认结构。光物理测试使用荧光光谱仪测定量子产率，AIEE特性通过调节丙酮/水混合比例(f_w=70-90%)验证。指纹识别实验选用玻璃、塑料手机壳等非多孔基底，采用标准前额油脂取样法。

设计合成
通过将已知具有AIEE效应的芳氧基-BTD骨架与TPA、咔唑单元偶联，获得TF-BTD和CB-BTD。分子设计巧妙利用芳氧基的扭曲构象抑制π-π堆积，同时TPA单元增强与指纹脂质的特异性结合。

光物理特性
溶液状态下二者呈现黄-红色荧光(量子产率最高0.63)，在丙酮/水混合体系中，TF-BTD在聚集态发光强度较纯丙酮提升3倍，证实AIEE效应。固态发射峰位于600nm，满足刑事取证对长波长的需求。

潜指纹识别
在玻璃基底上，TF-BTD可清晰分辨汗孔分布等三级特征，其性能优于咔唑衍生物CB-BTD。研究揭示TPA单元与皮脂中甘油三酯的相互作用是提升分辨率的关键，该发现为后续分子设计提供明确方向。

这项研究开创性地将AIEE活性与分子识别功能整合于单一材料，首次实现BTD类材料对指纹三级特征的识别。相比传统方法，该技术无需复杂预处理，仅需简单浸泡即可获得高对比度图像。团队特别指出，TF-BTD在金属表面的适用性尚未验证，未来可通过引入磷酸基团提升对金属基底的亲和力。该成果不仅推动刑事物证鉴定技术发展，更为AIEE材料的分子设计提供了"功能模块化"的新范式。