ફિંગરપ્રિન્ટ્સ વિકસાવવા માટે રેર અર્થ યુરોપિયમ કોમ્પ્લેક્સના અભ્યાસમાં પ્રગતિ

માનવીની આંગળીઓ પરની પેપિલરી પેટર્ન જન્મથી જ તેમની ટોપોલોજીકલ રચનામાં મૂળભૂત રીતે યથાવત રહે છે, વ્યક્તિએ વ્યક્તિએ જુદી જુદી લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, અને એક જ વ્યક્તિની દરેક આંગળી પર પેપિલરી પેટર્ન પણ અલગ અલગ હોય છે. આંગળીઓ પરની પેપિલા પેટર્ન પરસેવાનાં છિદ્રો સાથે વિતરિત અને વિતરિત છે. માનવ શરીર સતત પાણી આધારિત પદાર્થો જેમ કે પરસેવો અને તેલ જેવા તૈલી પદાર્થોનો સ્ત્રાવ કરે છે. જ્યારે આ પદાર્થો સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે તે પદાર્થ પર સ્થાનાંતરિત અને જમા થાય છે, પદાર્થ પર છાપ બનાવે છે. હાથની છાપની વિશિષ્ટ વિશેષતાઓ, જેમ કે તેમની વ્યક્તિગત વિશિષ્ટતા, આજીવન સ્થિરતા અને સ્પર્શના નિશાનોની પ્રતિબિંબીત પ્રકૃતિને કારણે તે ચોક્કસપણે છે કે અંગત ઓળખ માટે ફિંગરપ્રિન્ટનો પ્રથમ ઉપયોગ થયો ત્યારથી ફિંગરપ્રિન્ટ્સ ગુનાહિત તપાસ અને વ્યક્તિગત ઓળખની ઓળખનું એક માન્ય પ્રતીક બની ગયું છે. 19મી સદીના અંતમાં.

ગુનાના સ્થળે, ત્રિ-પરિમાણીય અને સપાટ રંગીન ફિંગરપ્રિન્ટ્સ સિવાય, સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ્સની ઘટના દર સૌથી વધુ છે. સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ્સને સામાન્ય રીતે ભૌતિક અથવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા દ્રશ્ય પ્રક્રિયાની જરૂર પડે છે. સામાન્ય સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ વિકાસ પદ્ધતિઓમાં મુખ્યત્વે ઓપ્ટિકલ વિકાસ, પાવડર વિકાસ અને રાસાયણિક વિકાસનો સમાવેશ થાય છે. તેમાંથી, પાઉડર ડેવલપમેન્ટ તેની સરળ કામગીરી અને ઓછી કિંમતને કારણે પાયાના એકમો દ્વારા પસંદ કરવામાં આવે છે. જો કે, પરંપરાગત પાવડર આધારિત ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લેની મર્યાદાઓ હવે ગુનાહિત ટેકનિશિયનની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતી નથી, જેમ કે ગુનાના સ્થળે જટિલ અને વૈવિધ્યસભર રંગો અને સામગ્રી, અને ફિંગરપ્રિન્ટ અને પૃષ્ઠભૂમિ રંગ વચ્ચેનો નબળો વિરોધાભાસ; પાવડર કણોનું કદ, આકાર, સ્નિગ્ધતા, રચના ગુણોત્તર અને પ્રભાવ પાવડર દેખાવની સંવેદનશીલતાને અસર કરે છે; પરંપરાગત પાવડરની પસંદગી નબળી છે, ખાસ કરીને પાઉડર પર ભીની વસ્તુઓનું ઉન્નત શોષણ, જે પરંપરાગત પાવડરની વિકાસ પસંદગીને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, ગુનાહિત વિજ્ઞાન અને તકનીકી કર્મચારીઓ સતત નવી સામગ્રી અને સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ પર સંશોધન કરી રહ્યા છે, જેમાંથીદુર્લભ પૃથ્વીફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લેની એપ્લિકેશનમાં તેમના અનન્ય લ્યુમિનેસન્ટ ગુણધર્મો, ઉચ્ચ કોન્ટ્રાસ્ટ, ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, ઉચ્ચ પસંદગીક્ષમતા અને ઓછી ઝેરીતાને કારણે લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીઓએ ગુનાહિત વિજ્ઞાન અને તકનીકી કર્મચારીઓનું ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના ધીમે ધીમે ભરેલા 4f ભ્રમણકક્ષાઓ તેમને ખૂબ સમૃદ્ધ ઉર્જા સ્તરોથી સંપન્ન કરે છે, અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના 5s અને 5P સ્તરના ઈલેક્ટ્રોન ભ્રમણકક્ષાઓ સંપૂર્ણપણે ભરાઈ જાય છે. 4f સ્તરના ઇલેક્ટ્રોનને ઢાલ આપવામાં આવે છે, જે 4f સ્તરના ઇલેક્ટ્રોનને ગતિનો અનન્ય મોડ આપે છે. તેથી, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા કાર્બનિક રંગોની મર્યાદાઓને દૂર કરીને, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો ફોટોબ્લીચિંગ વિના ઉત્તમ ફોટોસ્ટેબિલિટી અને રાસાયણિક સ્થિરતા દર્શાવે છે. વધુમાં,દુર્લભ પૃથ્વીઅન્ય તત્વોની તુલનામાં તત્વોમાં શ્રેષ્ઠ વિદ્યુત અને ચુંબકીય ગુણધર્મો પણ હોય છે. ની અનન્ય ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોદુર્લભ પૃથ્વીઆયનો, જેમ કે લાંબો ફ્લોરોસેન્સ જીવનકાળ, ઘણા સાંકડા શોષણ અને ઉત્સર્જન બેન્ડ્સ અને મોટા ઉર્જા શોષણ અને ઉત્સર્જન ગાબડાઓએ ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લે સંબંધિત સંશોધનમાં વ્યાપક ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે.

અસંખ્ય વચ્ચેદુર્લભ પૃથ્વીતત્વોયુરોપીયમસૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી છે. ડેમાર્કે, ના શોધકયુરોપીયમ1900 માં, સૌપ્રથમ Eu3+in સોલ્યુશનના શોષણ સ્પેક્ટ્રમમાં તીક્ષ્ણ રેખાઓનું વર્ણન કર્યું. 1909 માં, અર્બને કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સનું વર્ણન કર્યુંGd2O3: Eu3+. 1920 માં, પ્રાન્ડટલે સૌપ્રથમ Eu3+ ના શોષણ સ્પેક્ટ્રા પ્રકાશિત કર્યા, જે ડી મેરના અવલોકનોની પુષ્ટિ કરી. Eu3+ નું શોષણ સ્પેક્ટ્રમ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યું છે. Eu3+ સામાન્ય રીતે 5D0 થી 7F2 સ્તર સુધી ઇલેક્ટ્રોનના સંક્રમણને સરળ બનાવવા માટે C2 ભ્રમણકક્ષા પર સ્થિત છે, જેનાથી લાલ ફ્લોરોસેન્સ મુક્ત થાય છે. Eu3+ દૃશ્યમાન પ્રકાશ તરંગલંબાઇ શ્રેણીની અંદર ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોનથી સૌથી નીચા ઉત્તેજિત રાજ્ય ઊર્જા સ્તર સુધી સંક્રમણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના ઉત્તેજના હેઠળ, Eu3+ મજબૂત લાલ ફોટોલુમિનેસેન્સ દર્શાવે છે. આ પ્રકારનો ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ માત્ર ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટ અથવા ચશ્મામાં ડોપ કરાયેલ Eu3+ આયનોને જ લાગુ પડતો નથી, પરંતુ તેની સાથે સંશ્લેષિત સંકુલને પણ લાગુ પડે છે.યુરોપીયમઅને કાર્બનિક લિગાન્ડ્સ. આ લિગાન્ડ્સ ઉત્તેજના લ્યુમિનેસેન્સને શોષવા માટે એન્ટેના તરીકે સેવા આપી શકે છે અને ઉત્તેજના ઊર્જાને Eu3+ આયનોના ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે. ની સૌથી મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનયુરોપીયમલાલ ફ્લોરોસન્ટ પાવડર છેY2O3: Eu3+(YOX) એ ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પનું મહત્વનું ઘટક છે. Eu3+ ની લાલ પ્રકાશની ઉત્તેજના માત્ર અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ દ્વારા જ નહીં, પરંતુ ઇલેક્ટ્રોન બીમ (કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ), એક્સ-રે γ રેડિયેશન α અથવા β કણ, ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ, ઘર્ષણ અથવા યાંત્રિક લ્યુમિનેસેન્સ અને કેમિલ્યુમિનેસેન્સ પદ્ધતિઓ દ્વારા પણ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. તેના સમૃદ્ધ લ્યુમિનેસન્ટ ગુણધર્મોને લીધે, તે બાયોમેડિકલ અથવા જૈવિક વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી જૈવિક તપાસ છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, તેણે ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં ગુનાહિત વિજ્ઞાન અને તકનીકી કર્મચારીઓના સંશોધન રસને પણ ઉત્તેજિત કર્યો છે, જે ફિંગરપ્રિન્ટ્સ પ્રદર્શિત કરવા માટે પરંપરાગત પાવડર પદ્ધતિની મર્યાદાઓને તોડવા માટે સારો વિકલ્પ પૂરો પાડે છે, અને વિપરીતતા સુધારવામાં નોંધપાત્ર મહત્વ ધરાવે છે. સંવેદનશીલતા, અને ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લેની પસંદગી.

આકૃતિ 1 Eu3+એબ્સોર્પ્શન સ્પેક્ટ્રોગ્રામ

1, લ્યુમિનેસેન્સ સિદ્ધાંતદુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમસંકુલ

ની જમીનની સ્થિતિ અને ઉત્તેજિત રાજ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રૂપરેખાંકનોયુરોપીયમઆયનો બંને 4fn પ્રકાર છે. s અને d ની આસપાસની ઓર્બિટલ્સની ઉત્તમ રક્ષણાત્મક અસરને કારણેયુરોપીયમ4f ઓર્બિટલ્સ પરના આયનો, ના ff સંક્રમણોયુરોપીયમઆયનો તીક્ષ્ણ રેખીય બેન્ડ અને પ્રમાણમાં લાંબા ફ્લોરોસેન્સ જીવનકાળ દર્શાવે છે. જો કે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને દૃશ્યમાન પ્રકાશ વિસ્તારોમાં યુરોપિયમ આયનોની ઓછી ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ કાર્યક્ષમતાને કારણે, કાર્બનિક લિગાન્ડ્સનો ઉપયોગ સંકુલ બનાવવા માટે થાય છેયુરોપીયમઅલ્ટ્રાવાયોલેટ અને દૃશ્યમાન પ્રકાશ પ્રદેશોના શોષણ ગુણાંકને સુધારવા માટે આયનો. દ્વારા ઉત્સર્જિત ફ્લોરોસેન્સયુરોપીયમસંકુલમાં માત્ર ઉચ્ચ ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા અને ઉચ્ચ ફ્લોરોસેન્સ શુદ્ધતાના અનન્ય ફાયદા નથી, પરંતુ અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને દૃશ્યમાન પ્રકાશ પ્રદેશોમાં કાર્બનિક સંયોજનોની ઉચ્ચ શોષણ કાર્યક્ષમતાનો ઉપયોગ કરીને પણ તેને સુધારી શકાય છે. માટે જરૂરી ઉત્તેજના ઊર્જાયુરોપીયમઆયન ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ વધારે છે ઓછી ફ્લોરોસેન્સ કાર્યક્ષમતાની ઉણપ. ના બે મુખ્ય લ્યુમિનેસેન્સ સિદ્ધાંતો છેદુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમસંકુલ: એક ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ છે, જેને લિગાન્ડની જરૂર છેયુરોપીયમસંકુલ; અન્ય પાસું એ છે કે એન્ટેના અસર ની સંવેદનશીલતાને સુધારી શકે છેયુરોપીયમઆયન લ્યુમિનેસેન્સ.

બાહ્ય અલ્ટ્રાવાયોલેટ અથવા દૃશ્યમાન પ્રકાશથી ઉત્તેજિત થયા પછી, કાર્બનિક લિગાન્ડદુર્લભ પૃથ્વીગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ S0 થી ઉત્તેજિત સિંગલ સ્ટેટ S1 માં જટિલ સંક્રમણો. ઉત્તેજિત અવસ્થાના ઇલેક્ટ્રોન અસ્થિર હોય છે અને કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ S0 પર પાછા ફરે છે, લિગાન્ડ માટે ફ્લોરોસેન્સ ઉત્સર્જિત કરવા માટે ઊર્જા મુક્ત કરે છે, અથવા બિન-કિરણોત્સર્ગી માધ્યમો દ્વારા તૂટક તૂટક તેની ટ્રિપલ ઉત્તેજિત અવસ્થા T1 અથવા T2 પર જાય છે; ટ્રિપલ ઉત્તેજિત રાજ્યો લિગાન્ડ ફોસ્ફોરેસેન્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે રેડિયેશન દ્વારા ઉર્જા છોડે છે અથવા ઊર્જા ટ્રાન્સફર કરે છેમેટલ યુરોપિયમબિન રેડિયેટિવ ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર એનર્જી ટ્રાન્સફર દ્વારા આયનો; ઉત્તેજિત થયા પછી, યુરોપિયમ આયનો ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાંથી ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં સંક્રમણ કરે છે, અનેયુરોપીયમઉત્તેજિત સ્થિતિમાં આયનો નીચા ઉર્જા સ્તર પર સંક્રમણ કરે છે, આખરે જમીનની સ્થિતિમાં પાછા ફરે છે, ઊર્જા મુક્ત કરે છે અને ફ્લોરોસેન્સ ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, સાથે સંપર્ક કરવા માટે યોગ્ય કાર્બનિક લિગાન્ડ્સ રજૂ કરીનેદુર્લભ પૃથ્વીઅણુઓની અંદર બિન-કિરણોત્સર્ગી ઊર્જા સ્થાનાંતરણ દ્વારા કેન્દ્રીય ધાતુના આયનોને આયન અને સંવેદનશીલ બનાવે છે, દુર્લભ પૃથ્વી આયનોની ફ્લોરોસેન્સ અસર ખૂબ વધારી શકાય છે અને બાહ્ય ઉત્તેજના ઊર્જાની જરૂરિયાત ઘટાડી શકાય છે. આ ઘટનાને લિગાન્ડ્સની એન્ટેના અસર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. Eu3+ સંકુલમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરણનું ઊર્જા સ્તર આકૃતિ આકૃતિ 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

ત્રિપુટી ઉત્તેજિત અવસ્થામાંથી Eu3+ માં ઉર્જા સ્થાનાંતરણની પ્રક્રિયામાં, લિગાન્ડ ટ્રિપ્લેટ ઉત્તેજિત સ્થિતિનું ઉર્જા સ્તર Eu3+ ઉત્તેજિત રાજ્યના ઉર્જા સ્તર કરતાં વધુ અથવા સુસંગત હોવું જરૂરી છે. પરંતુ જ્યારે લિગાન્ડનું ત્રિપુટી ઊર્જા સ્તર Eu3+ ની સૌથી નીચી ઉત્તેજિત રાજ્ય ઊર્જા કરતાં ઘણું વધારે હોય છે, ત્યારે ઊર્જા ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા પણ ઘણી ઓછી થઈ જશે. જ્યારે લિગાન્ડની ત્રિપુટી સ્થિતિ અને Eu3+ની સૌથી નીચી ઉત્તેજિત સ્થિતિ વચ્ચેનો તફાવત નાનો હોય, ત્યારે લિગાન્ડની ત્રિપુટી અવસ્થાના થર્મલ નિષ્ક્રિયકરણ દરના પ્રભાવને કારણે ફ્લોરોસેન્સની તીવ્રતા નબળી પડી જાય છે. β- ડિકેટોન સંકુલમાં મજબૂત યુવી શોષણ ગુણાંક, મજબૂત સંકલન ક્ષમતા, કાર્યક્ષમ ઊર્જા ટ્રાન્સફરના ફાયદા છે.દુર્લભ પૃથ્વીs, અને ઘન અને પ્રવાહી બંને સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, જે તેમને સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા લિગાન્ડ્સમાંથી એક બનાવે છે.દુર્લભ પૃથ્વીસંકુલ

આકૃતિ 2 Eu3+ સંકુલમાં ઉર્જા સ્થાનાંતરણનું એનર્જી લેવલ ડાયાગ્રામ

2.સંશ્લેષણ પદ્ધતિદુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમસંકુલો

2.1 ઉચ્ચ તાપમાન સોલિડ-સ્ટેટ સિન્થેસિસ પદ્ધતિ

ઉચ્ચ-તાપમાન સોલિડ-સ્ટેટ પદ્ધતિ એ તૈયારી માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છેદુર્લભ પૃથ્વીલ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી, અને તે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉચ્ચ-તાપમાન ઘન-સ્થિતિ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ એ ઘન અણુઓ અથવા આયનોને ફેલાવીને અથવા પરિવહન કરીને નવા સંયોજનો બનાવવા માટે ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિ (800-1500 ℃) હેઠળ ઘન પદાર્થ ઇન્ટરફેસની પ્રતિક્રિયા છે. તૈયાર કરવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન સોલિડ-ફેઝ પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છેદુર્લભ પૃથ્વીસંકુલ સૌપ્રથમ, રિએક્ટન્ટ્સને ચોક્કસ પ્રમાણમાં મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, અને સમાન મિશ્રણને સુનિશ્ચિત કરવા માટે સંપૂર્ણ ગ્રાઇન્ડીંગ માટે મોર્ટારમાં યોગ્ય પ્રમાણમાં પ્રવાહ ઉમેરવામાં આવે છે. પછીથી, ગ્રાઉન્ડ રિએક્ટન્ટ્સને કેલ્સિનેશન માટે ઉચ્ચ-તાપમાનની ભઠ્ઠીમાં મૂકવામાં આવે છે. કેલ્સિનેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન, પ્રાયોગિક પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો અનુસાર ઓક્સિડેશન, ઘટાડો અથવા નિષ્ક્રિય વાયુઓ ભરી શકાય છે. ઉચ્ચ-તાપમાન કેલ્સિનેશન પછી, ચોક્કસ સ્ફટિક માળખું ધરાવતું મેટ્રિક્સ રચાય છે, અને લ્યુમિનેસેન્ટ સેન્ટર બનાવવા માટે એક્ટિવેટર રેર અર્થ આયનો તેમાં ઉમેરવામાં આવે છે. ઉત્પાદન મેળવવા માટે કેલ્સાઈન્ડ કોમ્પ્લેક્સને ઠંડક, કોગળા, સૂકવવા, ફરીથી ગ્રાઇન્ડીંગ, કેલ્સિનેશન અને ઓરડાના તાપમાને સ્ક્રીનીંગમાંથી પસાર થવાની જરૂર છે. સામાન્ય રીતે, બહુવિધ ગ્રાઇન્ડીંગ અને કેલ્સિનેશન પ્રક્રિયાઓ જરૂરી છે. બહુવિધ ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રતિક્રિયાની ગતિને વેગ આપી શકે છે અને પ્રતિક્રિયાને વધુ સંપૂર્ણ બનાવી શકે છે. આનું કારણ એ છે કે ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા રિએક્ટન્ટ્સના સંપર્ક વિસ્તારને વધારે છે, રિએક્ટન્ટ્સમાં આયનો અને પરમાણુઓના પ્રસાર અને પરિવહનની ગતિમાં ઘણો સુધારો કરે છે, જેનાથી પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે. જો કે, વિવિધ કેલ્સિનેશન સમય અને તાપમાન રચાયેલા ક્રિસ્ટલ મેટ્રિક્સની રચના પર અસર કરશે.

ઉચ્ચ-તાપમાન સોલિડ-સ્ટેટ પદ્ધતિમાં સરળ પ્રક્રિયા કામગીરી, ઓછી કિંમત અને ટૂંકા સમયના વપરાશના ફાયદા છે, જે તેને પરિપક્વ તૈયારી તકનીક બનાવે છે. જો કે, ઉચ્ચ-તાપમાનની ઘન-સ્થિતિ પદ્ધતિની મુખ્ય ખામીઓ છે: સૌપ્રથમ, જરૂરી પ્રતિક્રિયા તાપમાન ખૂબ ઊંચું છે, જેના માટે ઉચ્ચ સાધનો અને સાધનોની જરૂર પડે છે, ઉચ્ચ ઊર્જા વાપરે છે અને ક્રિસ્ટલ મોર્ફોલોજીને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે. ઉત્પાદનનું મોર્ફોલોજી અસમાન છે, અને તે સ્ફટિક સ્થિતિને પણ નુકસાન પહોંચાડે છે, જે લ્યુમિનેસેન્સ પ્રભાવને અસર કરે છે. બીજું, અપર્યાપ્ત ગ્રાઇન્ડીંગ રીએક્ટન્ટ્સ માટે સમાનરૂપે ભળવું મુશ્કેલ બનાવે છે, અને ક્રિસ્ટલ કણો પ્રમાણમાં મોટા હોય છે. મેન્યુઅલ અથવા મિકેનિકલ ગ્રાઇન્ડીંગને કારણે, અશુદ્ધિઓ અનિવાર્યપણે મિશ્રિત થાય છે જેથી તે લ્યુમિનેસેન્સને અસર કરે, પરિણામે ઉત્પાદનની શુદ્ધતા ઓછી થાય છે. ત્રીજો મુદ્દો એપ્લીકેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન અસમાન કોટિંગ એપ્લિકેશન અને નબળી ઘનતા છે. લાઇ એટ અલ. પરંપરાગત ઉચ્ચ-તાપમાન સોલિડ-સ્ટેટ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને Eu3+ અને Tb3+ સાથે ડોપેડ Sr5 (PO4) 3Cl સિંગલ-ફેઝ પોલીક્રોમેટિક ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની શ્રેણીનું સંશ્લેષણ કર્યું. નજીકના અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઉત્તેજના હેઠળ, ફ્લોરોસન્ટ પાવડર ફોસ્ફરના લ્યુમિનેસેન્સ રંગને વાદળી પ્રદેશમાંથી લીલા પ્રદેશમાં ડોપિંગ સાંદ્રતા અનુસાર ટ્યુન કરી શકે છે, સફેદ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત ડાયોડ્સમાં નીચા રંગ રેન્ડરિંગ ઇન્ડેક્સ અને ઉચ્ચ સંબંધિત રંગ તાપમાનની ખામીને સુધારી શકે છે. . ઉચ્ચ-તાપમાન ઘન-સ્થિતિ પદ્ધતિ દ્વારા બોરોફોસ્ફેટ આધારિત ફ્લોરોસન્ટ પાઉડરના સંશ્લેષણમાં ઉચ્ચ ઉર્જાનો વપરાશ મુખ્ય સમસ્યા છે. હાલમાં, વધુને વધુ વિદ્વાનો ઉચ્ચ-તાપમાનની ઘન-સ્થિતિ પદ્ધતિની ઉચ્ચ ઊર્જા વપરાશની સમસ્યાને ઉકેલવા માટે યોગ્ય મેટ્રિસિસ વિકસાવવા અને શોધવા માટે પ્રતિબદ્ધ છે. 2015 માં, હસગાવા એટ અલ. પ્રથમ વખત ટ્રાઇક્લિનિક સિસ્ટમના P1 સ્પેસ ગ્રૂપનો ઉપયોગ કરીને Li2NaBP2O8 (LNBP) તબક્કાની નીચા-તાપમાનની ઘન-સ્થિતિની તૈયારી પૂર્ણ કરી. 2020 માં, ઝુ એટ અલ. નવલકથા Li2NaBP2O8: Eu3+(LNBP: Eu) ફોસ્ફર માટે નીચા-તાપમાનના ઘન-સ્થિતિના સંશ્લેષણ માર્ગની જાણ કરી, અકાર્બનિક ફોસ્ફોર્સ માટે ઓછા ઉર્જા વપરાશ અને ઓછા ખર્ચે સંશ્લેષણ માર્ગની શોધ કરી.

2.2 સહ વરસાદ પદ્ધતિ

સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિ એ અકાર્બનિક દુર્લભ પૃથ્વીની લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી "સોફ્ટ કેમિકલ" સંશ્લેષણ પદ્ધતિ છે. સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિમાં રિએક્ટન્ટમાં એક અવક્ષેપ ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે પ્રત્યેક રિએક્ટન્ટમાં કેશન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અવક્ષેપ રચે છે અથવા ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં રિએક્ટન્ટનું હાઇડ્રોલાઇઝેશન કરીને ઓક્સાઇડ, હાઇડ્રોક્સાઇડ, અદ્રાવ્ય ક્ષાર વગેરે રચાય છે. લક્ષ્ય ઉત્પાદન ગાળણ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, ધોવા, સૂકવણી અને અન્ય પ્રક્રિયાઓ. સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિના ફાયદાઓ છે સરળ કામગીરી, ટૂંકા સમયનો વપરાશ, ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ અને ઉચ્ચ ઉત્પાદન શુદ્ધતા. તેનો સૌથી મહત્વનો ફાયદો એ છે કે તેના નાના કણોનું કદ સીધા નેનોક્રિસ્ટલ્સ પેદા કરી શકે છે. સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિની ખામીઓ છે: પ્રથમ, પ્રાપ્ત ઉત્પાદન એકત્રીકરણ ઘટના ગંભીર છે, જે ફ્લોરોસન્ટ સામગ્રીના લ્યુમિનેસન્ટ પ્રભાવને અસર કરે છે; બીજું, ઉત્પાદનનો આકાર અસ્પષ્ટ અને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે; ત્રીજે સ્થાને, કાચા માલની પસંદગી માટે ચોક્કસ જરૂરિયાતો છે, અને દરેક રિએક્ટન્ટ વચ્ચે વરસાદની સ્થિતિ શક્ય તેટલી સમાન અથવા સમાન હોવી જોઈએ, જે બહુવિધ સિસ્ટમ ઘટકોના ઉપયોગ માટે યોગ્ય નથી. K. Petcharoen et al. એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનો ઉપયોગ કરીને એક અવક્ષેપ અને રાસાયણિક સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિ તરીકે સંશ્લેષિત ગોળાકાર મેગ્નેટાઇટ નેનોપાર્ટિકલ્સ. પ્રારંભિક સ્ફટિકીકરણના તબક્કા દરમિયાન એસિટિક એસિડ અને ઓલિક એસિડને કોટિંગ એજન્ટ તરીકે રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા, અને તાપમાનમાં ફેરફાર કરીને મેગ્નેટાઇટ નેનોપાર્ટિકલ્સનું કદ 1-40nm ની રેન્જમાં નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું. જલીય દ્રાવણમાં સારી રીતે વિખરાયેલા મેગ્નેટાઇટ નેનોપાર્ટિકલ્સ સપાટીના ફેરફાર દ્વારા મેળવવામાં આવ્યા હતા, જે સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિમાં કણોના એકત્રીકરણની ઘટનામાં સુધારો કરે છે. કી એટ અલ. Eu-CSH ના આકાર, બંધારણ અને કણોના કદ પર હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ અને સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિની અસરોની સરખામણી કરી. તેઓએ ધ્યાન દોર્યું કે હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ નેનોપાર્ટિકલ્સ પેદા કરે છે, જ્યારે સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિ સબમાઇક્રોન પ્રિઝમેટિક કણો પેદા કરે છે. સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિની તુલનામાં, હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ Eu-CSH પાવડરની તૈયારીમાં ઉચ્ચ સ્ફટિકીયતા અને વધુ સારી ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ તીવ્રતા દર્શાવે છે. જેકે હાન એટ અલ. (Ba1-xSrx) 2SiO4: Eu2 ફોસ્ફોર્સ ગોળાકાર નેનો અથવા સબમાઈક્રોન કદના કણોની નજીક સાંકડા કદના વિતરણ અને ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા સાથે તૈયાર કરવા માટે બિન-જલીય દ્રાવક N, N-dimethylformamide (DMF) નો ઉપયોગ કરીને નવલકથા સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિ વિકસાવી છે. ડીએમએફ પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓને ઘટાડી શકે છે અને વરસાદની પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રતિક્રિયા દરને ધીમો કરી શકે છે, કણોના એકત્રીકરણને રોકવામાં મદદ કરે છે.

2.3 હાઇડ્રોથર્મલ/દ્રાવક થર્મલ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ

19મી સદીના મધ્યમાં જ્યારે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓએ કુદરતી ખનિજીકરણનું અનુકરણ કર્યું ત્યારે હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિની શરૂઆત થઈ. 20મી સદીની શરૂઆતમાં, સિદ્ધાંત ધીમે ધીમે પરિપક્વ થયો અને હાલમાં તે સૌથી આશાસ્પદ ઉકેલ રસાયણશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓમાંની એક છે. હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પાણીની વરાળ અથવા જલીય દ્રાવણનો ઉપયોગ માધ્યમ તરીકે થાય છે (આયન અને પરમાણુ જૂથો અને દબાણને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે) ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણવાળા બંધ વાતાવરણમાં સબક્રિટીકલ અથવા સુપરક્રિટીકલ સ્થિતિમાં પહોંચવા માટે 100-240 ℃ તાપમાન, જ્યારે બાદમાં 1000 ℃ સુધીનું તાપમાન હોય છે), કાચા ની હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયા દરને વેગ આપે છે સામગ્રી, અને મજબૂત સંવહન હેઠળ, આયનો અને પરમાણુ જૂથો પુનઃસ્થાપન માટે નીચા તાપમાને ફેલાય છે. હાઇડ્રોલિસિસ પ્રક્રિયા દરમિયાન તાપમાન, pH મૂલ્ય, પ્રતિક્રિયા સમય, એકાગ્રતા અને અગ્રદૂતનો પ્રકાર પ્રતિક્રિયા દર, સ્ફટિકનો દેખાવ, આકાર, માળખું અને વૃદ્ધિ દરને વિવિધ અંશે અસર કરે છે. તાપમાનમાં વધારો માત્ર કાચા માલના વિસર્જનને વેગ આપે છે, પરંતુ સ્ફટિકની રચનાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે અણુઓની અસરકારક અથડામણમાં પણ વધારો કરે છે. પીએચ સ્ફટિકોમાં દરેક ક્રિસ્ટલ પ્લેનનો અલગ-અલગ વિકાસ દર એ સ્ફટિકના તબક્કા, કદ અને મોર્ફોલોજીને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો છે. પ્રતિક્રિયા સમયની લંબાઈ પણ સ્ફટિક વૃદ્ધિને અસર કરે છે, અને જેટલો લાંબો સમય, તે સ્ફટિક વૃદ્ધિ માટે વધુ અનુકૂળ છે.

હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિના ફાયદા મુખ્યત્વે આમાં પ્રગટ થાય છે: સૌપ્રથમ, ઉચ્ચ ક્રિસ્ટલ શુદ્ધતા, કોઈ અશુદ્ધતા પ્રદૂષણ, સાંકડી કણોના કદનું વિતરણ, ઉચ્ચ ઉપજ અને વિવિધ ઉત્પાદન મોર્ફોલોજી; બીજું એ છે કે ઓપરેશન પ્રક્રિયા સરળ છે, ખર્ચ ઓછો છે, અને ઊર્જાનો વપરાશ ઓછો છે. મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓ મધ્યમથી નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં કરવામાં આવે છે, અને પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ છે. એપ્લિકેશન શ્રેણી વિશાળ છે અને સામગ્રીના વિવિધ સ્વરૂપોની તૈયારીની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે; ત્રીજે સ્થાને, પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનું દબાણ ઓછું છે અને તે ઓપરેટરોના સ્વાસ્થ્ય માટે પ્રમાણમાં અનુકૂળ છે. તેની મુખ્ય ખામીઓ એ છે કે પ્રતિક્રિયાના અગ્રદૂત પર્યાવરણીય pH, તાપમાન અને સમય દ્વારા સરળતાથી પ્રભાવિત થાય છે અને ઉત્પાદનમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે.

સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિ પ્રતિક્રિયાના માધ્યમ તરીકે કાર્બનિક દ્રાવકનો ઉપયોગ કરે છે, જે હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિઓની ઉપયોગિતાને વધુ વિસ્તૃત કરે છે. કાર્બનિક દ્રાવક અને પાણી વચ્ચેના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર તફાવતોને લીધે, પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ વધુ જટિલ છે, અને ઉત્પાદનનો દેખાવ, માળખું અને કદ વધુ વૈવિધ્યસભર છે. નલ્લાપ્પન એટ અલ. ક્રિસ્ટલ ડાયરેક્ટીંગ એજન્ટ તરીકે સોડિયમ ડાયલ્કિલ સલ્ફેટનો ઉપયોગ કરીને હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિના પ્રતિક્રિયા સમયને નિયંત્રિત કરીને શીટથી નેનોરોડ સુધીના વિવિધ મોર્ફોલોજીસ સાથે સંશ્લેષિત MoOx સ્ફટિકો. ડિયાનવેન હુ એટ અલ. પોલીઓક્સીમોલિબ્ડેનમ કોબાલ્ટ (CoPMA) અને UiO-67 પર આધારિત અથવા સંશ્લેષણની સ્થિતિને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને bipyridyl જૂથો (UiO-bpy) ધરાવતી સંશ્લેષિત સંયુક્ત સામગ્રી.

2.4 સોલ જેલ પદ્ધતિ

સોલ જેલ પદ્ધતિ એ અકાર્બનિક કાર્યાત્મક સામગ્રી તૈયાર કરવા માટેની પરંપરાગત રાસાયણિક પદ્ધતિ છે, જેનો ઉપયોગ મેટલ નેનોમટેરિયલ્સની તૈયારીમાં વ્યાપકપણે થાય છે. 1846 માં, એલ્બેલમેને પ્રથમ વખત SiO2 તૈયાર કરવા માટે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો, પરંતુ તેનો ઉપયોગ હજુ પરિપક્વ થયો ન હતો. તૈયારીની પદ્ધતિ મુખ્યત્વે જેલ બનાવવા માટે દ્રાવકને અસ્થિર બનાવવા માટે પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયાના ઉકેલમાં દુર્લભ પૃથ્વી આયન એક્ટિવેટર ઉમેરવાનો છે, અને તૈયાર જેલ તાપમાનની સારવાર પછી લક્ષ્ય ઉત્પાદન મેળવે છે. સોલ જેલ પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત ફોસ્ફર સારી મોર્ફોલોજી અને માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, અને ઉત્પાદનમાં નાના સમાન કણોનું કદ છે, પરંતુ તેની તેજસ્વીતામાં સુધારો કરવાની જરૂર છે. સોલ-જેલ પદ્ધતિની તૈયારીની પ્રક્રિયા સરળ અને ચલાવવા માટે સરળ છે, પ્રતિક્રિયા તાપમાન ઓછું છે, અને સલામતી કામગીરી ઊંચી છે, પરંતુ સમય લાંબો છે, અને દરેક સારવારની માત્રા મર્યાદિત છે. ગેપોનેન્કો એટ અલ. સારી ટ્રાન્સમિસિવિટી અને રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે સેન્ટ્રીફ્યુગેશન અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ સોલ-જેલ પદ્ધતિ દ્વારા આકારહીન BaTiO3/SiO2 મલ્ટિલેયર સ્ટ્રક્ચર તૈયાર કર્યું, અને ધ્યાન દોર્યું કે BaTiO3 ફિલ્મનો રિફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સોલ એકાગ્રતામાં વધારો સાથે વધશે. 2007 માં, લિયુ એલના સંશોધન જૂથે સોલ જેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સિલિકા આધારિત નેનોકોમ્પોઝીટ્સ અને ડોપેડ ડ્રાય જેલમાં અત્યંત ફ્લોરોસન્ટ અને હળવા સ્થિર Eu3+ મેટલ આયન/સેન્સિટાઇઝર સંકુલને સફળતાપૂર્વક કબજે કર્યું. રેર અર્થ સેન્સિટાઇઝર્સ અને સિલિકા નેનોપોરસ ટેમ્પ્લેટ્સના વિવિધ ડેરિવેટિવ્સના વિવિધ સંયોજનોમાં, ટેટ્રાથોક્સિલેન (TEOS) ટેમ્પલેટમાં 1,10-ફેનાન્થ્રોલિન (OP) સેન્સિટાઇઝરનો ઉપયોગ Eu3+ સ્પેક્ટરલ ગુણધર્મોને ચકાસવા માટે શ્રેષ્ઠ ફ્લોરોસેન્સ ડોપેડ ડ્રાય જેલ પ્રદાન કરે છે.

2.5 માઇક્રોવેવ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ

માઇક્રોવેવ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ એ ઉચ્ચ-તાપમાનની ઘન-સ્થિતિ પદ્ધતિની તુલનામાં નવી લીલી અને પ્રદૂષણ-મુક્ત રાસાયણિક સંશ્લેષણ પદ્ધતિ છે, જેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે સામગ્રી સંશ્લેષણમાં, ખાસ કરીને નેનોમટીરિયલ સિન્થેસિસના ક્ષેત્રમાં, સારી વિકાસ ગતિ દર્શાવે છે. માઇક્રોવેવ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ છે જેની તરંગલંબાઇ 1nn અને 1m વચ્ચે હોય છે. માઇક્રોવેવ પદ્ધતિ એ પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રારંભિક સામગ્રીની અંદરના માઇક્રોસ્કોપિક કણો બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની શક્તિના પ્રભાવ હેઠળ ધ્રુવીકરણમાંથી પસાર થાય છે. જેમ જેમ માઇક્રોવેવ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની દિશા બદલાય છે તેમ, દ્વિધ્રુવોની ગતિ અને ગોઠવણીની દિશા સતત બદલાતી રહે છે. અણુઓ અને પરમાણુઓ વચ્ચે અથડામણ, ઘર્ષણ અને ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાનની જરૂરિયાત વિના દ્વિધ્રુવોની હિસ્ટ્રેસીસ પ્રતિક્રિયા, તેમજ તેમની પોતાની થર્મલ ઊર્જાનું રૂપાંતર, ગરમીની અસર પ્રાપ્ત કરે છે. એ હકીકતને કારણે કે માઇક્રોવેવ હીટિંગ સમગ્ર પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીને એકસરખી રીતે ગરમ કરી શકે છે અને ઝડપથી ઊર્જાનું સંચાલન કરી શકે છે, ત્યાં પરંપરાગત તૈયારી પદ્ધતિઓની તુલનામાં, કાર્બનિક પ્રતિક્રિયાઓની પ્રગતિને પ્રોત્સાહન આપે છે, માઇક્રોવેવ સંશ્લેષણ પદ્ધતિમાં ઝડપી પ્રતિક્રિયાની ઝડપ, લીલી સલામતી, નાના અને એકરૂપતાના ફાયદા છે. સામગ્રીના કણોનું કદ અને ઉચ્ચ તબક્કાની શુદ્ધતા. જો કે, મોટા ભાગના અહેવાલો હાલમાં કાર્બન પાવડર, Fe3O4 અને MnO2 જેવા માઇક્રોવેવ શોષકનો ઉપયોગ પ્રતિક્રિયા માટે આડકતરી રીતે ગરમી પૂરી પાડવા માટે કરે છે. એવા પદાર્થો કે જે માઇક્રોવેવ્સ દ્વારા સરળતાથી શોષાય છે અને રિએક્ટન્ટ્સને સક્રિય કરી શકે છે તેને વધુ સંશોધનની જરૂર છે. લિયુ એટ અલ. છિદ્રાળુ મોર્ફોલોજી અને સારા ગુણધર્મો સાથે શુદ્ધ સ્પિનલ LiMn2O4 ને સંશ્લેષણ કરવા માટે માઇક્રોવેવ પદ્ધતિ સાથે સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિને જોડી.

2.6 કમ્બશન પદ્ધતિ

કમ્બશન પદ્ધતિ પરંપરાગત ગરમી પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે, જે સોલ્યુશનને શુષ્કતામાં બાષ્પીભવન કર્યા પછી લક્ષ્ય ઉત્પાદન બનાવવા માટે કાર્બનિક પદાર્થોના કમ્બશનનો ઉપયોગ કરે છે. કાર્બનિક પદાર્થોના દહન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ગેસ અસરકારક રીતે એકત્રીકરણની ઘટનાને ધીમું કરી શકે છે. સોલિડ-સ્ટેટ હીટિંગ પદ્ધતિની તુલનામાં, તે ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડે છે અને ઓછી પ્રતિક્રિયા તાપમાન જરૂરિયાતો ધરાવતા ઉત્પાદનો માટે યોગ્ય છે. જો કે, પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયામાં કાર્બનિક સંયોજનો ઉમેરવાની જરૂર છે, જે ખર્ચમાં વધારો કરે છે. આ પદ્ધતિમાં પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતા ઓછી છે અને તે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે યોગ્ય નથી. કમ્બશન પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત ઉત્પાદનમાં નાના અને સમાન કણોનું કદ હોય છે, પરંતુ ટૂંકી પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયાને કારણે, ત્યાં અપૂર્ણ સ્ફટિકો હોઈ શકે છે, જે સ્ફટિકોની લ્યુમિનેસેન્સ કામગીરીને અસર કરે છે. એનિંગ એટ અલ. પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે La2O3, B2O3, અને Mg નો ઉપયોગ કર્યો અને ટૂંકા ગાળામાં બેચમાં LaB6 પાવડર ઉત્પન્ન કરવા માટે મીઠું સહાયિત કમ્બશન સિન્થેસિસનો ઉપયોગ કર્યો.

3. ની અરજીદુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમફિંગરપ્રિન્ટ વિકાસમાં સંકુલ

પાવડર ડિસ્પ્લે પદ્ધતિ એ સૌથી ઉત્તમ અને પરંપરાગત ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લે પદ્ધતિઓ પૈકીની એક છે. હાલમાં, ફિંગરપ્રિન્ટ્સ દર્શાવતા પાઉડરને ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: પરંપરાગત પાવડર, જેમ કે ચુંબકીય પાઉડર જે ઝીણા આયર્ન પાવડર અને કાર્બન પાવડરથી બનેલા હોય છે; મેટલ પાઉડર, જેમ કે ગોલ્ડ પાવડર,ચાંદીનો પાવડર, અને નેટવર્ક માળખું સાથે અન્ય મેટલ પાવડર; ફ્લોરોસન્ટ પાવડર. જો કે, પરંપરાગત પાઉડરને ઘણીવાર જટિલ પૃષ્ઠભૂમિની વસ્તુઓ પર ફિંગરપ્રિન્ટ્સ અથવા જૂના ફિંગરપ્રિન્ટ્સ દર્શાવવામાં ઘણી મુશ્કેલીઓ હોય છે, અને વપરાશકર્તાઓના સ્વાસ્થ્ય પર ચોક્કસ ઝેરી અસર કરે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, ગુનાહિત વિજ્ઞાન અને તકનીકી કર્મચારીઓએ ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લે માટે નેનો ફ્લોરોસન્ટ સામગ્રીના ઉપયોગની તરફેણ કરી છે. Eu3+ ના અનન્ય લ્યુમિનેસન્ટ ગુણધર્મો અને ની વ્યાપક એપ્લિકેશનને કારણેદુર્લભ પૃથ્વીપદાર્થોદુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમસંકુલો માત્ર ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં સંશોધનનું હોટસ્પોટ બન્યા નથી, પરંતુ ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લે માટે વ્યાપક સંશોધન વિચારો પણ પ્રદાન કરે છે. જો કે, Eu3+ પ્રવાહી અથવા ઘન પદાર્થોમાં નબળી પ્રકાશ શોષણ કામગીરી ધરાવે છે અને પ્રકાશને સંવેદનશીલ કરવા અને ઉત્સર્જન કરવા માટે લિગાન્ડ્સ સાથે જોડવાની જરૂર છે, Eu3+ ને મજબૂત અને વધુ સતત ફ્લોરોસેન્સ ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરવા સક્ષમ બનાવે છે. હાલમાં, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા લિગાન્ડ્સમાં મુખ્યત્વે β- ડિકેટોન્સ, કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર, કાર્બનિક પોલિમર, સુપરમોલેક્યુલર મેક્રોસાયકલ્સ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.દુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમસંકુલ, એવું જાણવા મળ્યું છે કે ભેજવાળા વાતાવરણમાં, H2O પરમાણુઓના સંકલનનું સ્પંદનયુરોપીયમસંકુલ લ્યુમિનેસેન્સ શમનનું કારણ બની શકે છે. તેથી, ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લેમાં વધુ સારી પસંદગી અને મજબૂત કોન્ટ્રાસ્ટ હાંસલ કરવા માટે, થર્મલ અને યાંત્રિક સ્થિરતાને કેવી રીતે સુધારી શકાય તેનો અભ્યાસ કરવા માટે પ્રયત્નો કરવાની જરૂર છે.યુરોપીયમસંકુલ

2007 માં, લિયુ એલનું સંશોધન જૂથ પરિચય આપવાનું અગ્રણી હતુંયુરોપીયમફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લેના ક્ષેત્રમાં પ્રથમ વખત દેશ અને વિદેશમાં સંકુલ. સોલ જેલ પદ્ધતિ દ્વારા કેપ્ચર કરાયેલ અત્યંત ફ્લોરોસન્ટ અને લાઇટ સ્ટેબલ Eu3+મેટલ આયન/સેન્સિટાઇઝર કોમ્પ્લેક્સનો ઉપયોગ સોનાના વરખ, કાચ, પ્લાસ્ટિક, રંગીન કાગળ અને લીલા પાંદડા સહિત વિવિધ ફોરેન્સિક સંબંધિત સામગ્રી પર સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ શોધવા માટે થઈ શકે છે. સંશોધનાત્મક સંશોધનમાં આ નવા Eu3+/OP/TEOS નેનોકોમ્પોઝીટ્સની તૈયારીની પ્રક્રિયા, યુવી/વિસ સ્પેક્ટ્રા, ફ્લોરોસેન્સ લાક્ષણિકતાઓ અને ફિંગરપ્રિન્ટ લેબલિંગ પરિણામો રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા.

2014 માં, Seung Jin Ryu et al. હેક્સાહાઇડ્રેટ દ્વારા સૌપ્રથમ Eu3+ જટિલ ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) બનાવ્યુંયુરોપીયમ ક્લોરાઇડ(EuCl3 · 6H2O) અને 1-10 phenanthroline (Phen). ઇન્ટરલેયર સોડિયમ આયનો અને વચ્ચે આયન વિનિમય પ્રતિક્રિયા દ્વારાયુરોપીયમજટિલ આયનો, ઇન્ટરકેલેટેડ નેનો હાઇબ્રિડ સંયોજનો (Eu (Phen) 2) 3+- સંશ્લેષિત લિથિયમ સાબુ પથ્થર અને Eu (Phen) 2) 3+- કુદરતી મોન્ટમોરિલોનાઇટ) મેળવવામાં આવ્યા હતા. 312nm ની તરંગલંબાઇ પર યુવી લેમ્પના ઉત્તેજના હેઠળ, બે સંકુલ માત્ર લાક્ષણિક ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ અસાધારણ ઘટનાને જાળવતા નથી, પરંતુ શુદ્ધ Eu3+ સંકુલની તુલનામાં ઉચ્ચ થર્મલ, રાસાયણિક અને યાંત્રિક સ્થિરતા પણ ધરાવે છે. જો કે, અશુદ્ધતા આયનોની ગેરહાજરીને કારણે. જેમ કે લિથિયમ સોપસ્ટોનના મુખ્ય ભાગમાં આયર્ન, [Eu (Phen) 2] 3+- લિથિયમ સોપસ્ટોન [Eu (Phen) 2] 3+- montmorillonite કરતાં વધુ સારી લ્યુમિનેસેન્સ તીવ્રતા ધરાવે છે, અને ફિંગરપ્રિન્ટ સ્પષ્ટ રેખાઓ અને પૃષ્ઠભૂમિ સાથે મજબૂત વિપરીતતા દર્શાવે છે. 2016 માં, વી શર્મા એટ અલ. કમ્બશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સિન્થેસાઇઝ્ડ સ્ટ્રોન્ટિયમ એલ્યુમિનેટ (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) નેનો ફ્લોરોસન્ટ પાવડર. સામાન્ય રંગીન કાગળ, પેકેજિંગ પેપર, એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ અને ઓપ્ટિકલ ડિસ્ક જેવી અભેદ્ય અને અભેદ્ય વસ્તુઓ પર તાજા અને જૂના ફિંગરપ્રિન્ટના પ્રદર્શન માટે પાવડર યોગ્ય છે. તે માત્ર ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને પસંદગીક્ષમતા દર્શાવે છે, પરંતુ મજબૂત અને લાંબા સમય સુધી ચાલતી આફ્ટરગ્લો લાક્ષણિકતાઓ પણ ધરાવે છે. 2018 માં, વાંગ એટ અલ. તૈયાર CaS નેનોપાર્ટિકલ્સ (ESM-CaS-NP) સાથે ડોપ્ડયુરોપીયમ, સમરિયમ, અને 30nm ના સરેરાશ વ્યાસ સાથે મેંગેનીઝ. નેનોપાર્ટિકલ્સ એમ્ફિફિલિક લિગાન્ડ્સ સાથે સમાવિષ્ટ હતા, જે તેમને તેમની ફ્લોરોસેન્સ કાર્યક્ષમતા ગુમાવ્યા વિના પાણીમાં સમાનરૂપે વિખેરવાની મંજૂરી આપે છે; ESM-CaS-NP સપાટીના 1-dodecylthiol અને 11-mercaptoundecanoic acid (Arg-DT)/ MUA@ESM-CaS NPs સાથેના સહ-સુધારણાએ પાણીમાં ફ્લોરોસેન્સ ક્વેન્ચિંગ અને કણોના એકત્રીકરણની સમસ્યાને સફળતાપૂર્વક હલ કરી છે. પાવડર આ ફ્લોરોસન્ટ પાવડર ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા સાથે એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ, પ્લાસ્ટિક, ગ્લાસ અને સિરામિક ટાઇલ્સ જેવી વસ્તુઓ પર માત્ર સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ્સ જ પ્રદર્શિત કરતું નથી, પરંતુ તેમાં ઉત્તેજના પ્રકાશ સ્રોતોની વિશાળ શ્રેણી પણ છે અને ફિંગરપ્રિન્ટ્સ પ્રદર્શિત કરવા માટે ખર્ચાળ છબી નિષ્કર્ષણ સાધનોની જરૂર નથી. તે જ વર્ષે, વાંગના સંશોધન જૂથે ટર્નરીની શ્રેણીનું સંશ્લેષણ કર્યુંયુરોપીયમસંકુલો [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] પ્રથમ લિગાન્ડ તરીકે ઓર્થો, મેટા અને પી-મેથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડનો ઉપયોગ કરીને અને ઓર્થો ફેનેન્થ્રોલાઈન બીજા લિગાન્ડ તરીકે વરસાદની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને. 245nm અલ્ટ્રાવાયોલેટ લાઇટ ઇરેડિયેશન હેઠળ, પ્લાસ્ટિક અને ટ્રેડમાર્ક જેવી વસ્તુઓ પર સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ્સ સ્પષ્ટપણે પ્રદર્શિત થઈ શકે છે. 2019 માં, સુંગ જૂન પાર્ક એટ અલ. સંશ્લેષિત YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) ફોસ્ફોર્સ સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિ દ્વારા, સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ શોધને અસરકારક રીતે સુધારે છે અને પૃષ્ઠભૂમિ પેટર્નની દખલગીરી ઘટાડે છે. 2020 માં, પ્રબાકરણ એટ અલ. એક ફ્લોરોસન્ટ Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3/D-Dextrose સંયુક્ત, EuCl3 · 6H20 નો પુરોગામી તરીકે ઉપયોગ કરીને વિકસાવ્યું. Na [Eu (5,5'- DMBP) (phen) 3] Cl3 ને Phen અને 5,5′ – DMBP નો ઉપયોગ કરીને ગરમ દ્રાવક પદ્ધતિ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, અને પછી Na [Eu (5,5'- DMBP) (phen) 3] Cl3 અને D-Dextrose નો ઉપયોગ Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3 દ્વારા શોષણ પદ્ધતિ. 3/D-ડેક્સ્ટ્રોઝ કોમ્પ્લેક્સ. પ્રયોગો દ્વારા, સંયુક્ત 365nm સૂર્યપ્રકાશ અથવા અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના ઉત્તેજના હેઠળ પ્લાસ્ટિકની બોટલ કેપ્સ, ચશ્મા અને દક્ષિણ આફ્રિકાના ચલણ જેવા પદાર્થો પર સ્પષ્ટપણે ફિંગરપ્રિન્ટ્સ પ્રદર્શિત કરી શકે છે, ઉચ્ચ કોન્ટ્રાસ્ટ અને વધુ સ્થિર ફ્લોરોસેન્સ કામગીરી સાથે. 2021 માં, ડેન ઝાંગ એટ અલ. છ બંધનકર્તા સાઇટ્સ સાથે નવલકથા હેક્સાન્યુક્લિયર Eu3+complex Eu6 (PPA) 18CTP-TPY સફળતાપૂર્વક ડિઝાઇન અને સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે, જેમાં ઉત્તમ ફ્લોરોસેન્સ થર્મલ સ્ટેબિલિટી (<50 ℃) છે અને તેનો ઉપયોગ ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લે માટે કરી શકાય છે. જો કે, તેની યોગ્ય મહેમાન પ્રજાતિઓ નક્કી કરવા માટે વધુ પ્રયોગોની જરૂર છે. 2022 માં, એલ બ્રિની એટ અલ. સફળતાપૂર્વક સંશ્લેષિત Eu: Y2Sn2O7 ફ્લોરોસન્ટ પાવડર સહ-અવક્ષેપ પદ્ધતિ દ્વારા અને વધુ ગ્રાઇન્ડીંગ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા, જે લાકડાની અને અભેદ્ય વસ્તુઓ પર સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ્સ જાહેર કરી શકે છે. તે જ વર્ષે, વાંગના સંશોધન જૂથે NaYF4: Yb દ્રાવક થર્મલ સંશ્લેષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સંશ્લેષણ કર્યું, Eru@YVO4. -શેલ પ્રકારની નેનોફ્લોરેસેન્સ સામગ્રી, જે કરી શકે છે 254nm અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઉત્તેજના હેઠળ લાલ ફ્લોરોસેન્સ અને 980nm નજીક-ઇન્ફ્રારેડ ઉત્તેજના હેઠળ તેજસ્વી લીલો ફ્લોરોસેન્સ જનરેટ કરો, અતિથિ પર સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ્સનું ડ્યુઅલ મોડ ડિસ્પ્લે પ્રાપ્ત કરો. સિરામિક ટાઇલ્સ, પ્લાસ્ટિક શીટ્સ, એલ્યુમિનિયમ એલોય, RMB અને રંગીન લેટરહેડ પેપર જેવા પદાર્થો પર સંભવિત ફિંગરપ્રિન્ટ ડિસ્પ્લે ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, પસંદગી, વિપરીતતા અને પૃષ્ઠભૂમિ હસ્તક્ષેપ સામે મજબૂત પ્રતિકાર દર્શાવે છે.

4 આઉટલુક

તાજેતરના વર્ષોમાં, પર સંશોધનદુર્લભ પૃથ્વી યુરોપીયમકોમ્પ્લેક્સે ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે, તેમના ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ અને ચુંબકીય ગુણધર્મો જેમ કે ઉચ્ચ લ્યુમિનેસેન્સ તીવ્રતા, ઉચ્ચ રંગ શુદ્ધતા, લાંબી ફ્લોરોસેન્સ જીવનકાળ, મોટા ઉર્જા શોષણ અને ઉત્સર્જન ગાબડા અને સાંકડી શોષણ શિખરોને કારણે. દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીઓ પર સંશોધનના વધુ ઊંડાણ સાથે, લાઇટિંગ અને ડિસ્પ્લે, બાયોસાયન્સ, કૃષિ, સૈન્ય, ઇલેક્ટ્રોનિક માહિતી ઉદ્યોગ, ઓપ્ટિકલ માહિતી ટ્રાન્સમિશન, ફ્લોરોસેન્સ એન્ટિ-કાઉન્ટરફીટીંગ, ફ્લોરોસેન્સ શોધ વગેરે જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોમાં તેમની એપ્લિકેશનો વધુને વધુ વ્યાપક બની રહી છે. ના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોયુરોપીયમસંકુલ ઉત્તમ છે, અને તેમના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો ધીમે ધીમે વિસ્તરી રહ્યા છે. જો કે, તેમની થર્મલ સ્થિરતા, યાંત્રિક ગુણધર્મો અને પ્રક્રિયાક્ષમતાનો અભાવ તેમના વ્યવહારિક કાર્યક્રમોને મર્યાદિત કરશે. વર્તમાન સંશોધન પરિપ્રેક્ષ્યમાં, ના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો એપ્લિકેશન સંશોધનયુરોપીયમફોરેન્સિક સાયન્સના ક્ષેત્રમાં સંકુલોએ મુખ્યત્વે ના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો સુધારવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું જોઈએયુરોપીયમસંકુલ અને ફ્લોરોસન્ટ કણોની સમસ્યાઓનું નિરાકરણ ભેજવાળા વાતાવરણમાં એકત્રીકરણની સંભાવના છે, સ્થિરતા અને લ્યુમિનેસેન્સ કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખે છે.યુરોપીયમજલીય દ્રાવણમાં સંકુલ. આજકાલ, સમાજની પ્રગતિ અને વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીએ નવી સામગ્રીની તૈયારી માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો આગળ મૂકી છે. એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતો પૂરી કરતી વખતે, તેણે વૈવિધ્યસભર ડિઝાઇન અને ઓછી કિંમતની લાક્ષણિકતાઓનું પણ પાલન કરવું જોઈએ. તેથી, પર વધુ સંશોધનયુરોપીયમચીનના સમૃદ્ધ દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનોના વિકાસ અને ગુનાહિત વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના વિકાસ માટે સંકુલનું ખૂબ મહત્વ છે.