红外光谱法结合化学计量学对可擦笔油墨检验的研究

可擦笔作为一种新型书写工具,具有墨迹可擦除的特点,因此在当前的公安司法工作中,常见不法分子利用可擦笔对文件进行篡改。为保证物证的完整性,亟待建立一种无损,快速的可擦笔油墨检验方法,为寻找书写工具,确定犯罪嫌疑人提供帮助。常见可擦笔油墨可分为成膜油墨类和温变油墨类,本研究利用傅里叶变换红外光谱仪对市场收集的不同品牌、型号和颜色的30支可擦笔油墨进行检验。通过分析4 000～650 cm-1范围内的红外光谱对比不同可擦笔油墨的组成成分及不同褪色机理的可擦笔油墨差异。通过红外光谱信息发现,同品牌、同型号的可擦笔油墨成分相似,可擦笔油墨颜色对红外光谱影响较小。同时,对比擦除前后的可擦笔墨痕的红外光谱信息发现,温变类油墨在擦除后依旧有特殊化学成分残留,具备检验条件,但成膜型可擦油墨在擦除后残留成分较少,很难进行认定,这可能与成膜类油墨的微粒结构有关。此外,本研究利用主成分分析法（PCA）和热图Heatmap对可擦笔油墨650～1 500 cm-1范围内的红外光谱信息进行处理,进而对可擦笔种类进行分类研究,并建立红外光谱信息与主成分载荷（loadings）之间的联系。通过载荷图可知,前两主成分概括了几乎全部的红外光谱信息,累计贡献率在79%以上。为在实际工作中判断可擦笔来源,在30种油墨样本中随机选取5种未知可擦笔样本,与已知样本同时进行PCA分析,并制作散点图,实现对未知可擦笔油墨样品种类的判断,效果较好。实验结果表明,利用傅里叶变换红外光谱结合主成分分析法可对可擦笔油墨较好地进行分类,具有快速、无损、高灵敏度的显著优势,在保证物证的完整性的同时,提高了检验效率,为可擦笔变造文件的检验提供了一种较为理想的分析方法。     

油墨红外光谱相似度与计算机配色精度的关系研究

为了获得高精度的配色样品,提出了一种配色方法-成分分析配色法。该方法将化学分析法与计算机配色相结合,其核心是选取与目标色成分最接近的油墨进行配色,从而实现高精度的色彩匹配,为计算机配色发展提供新的思路。与目标色成分相近的油墨配色效果验证：使用某种油墨印制目标色,并用相同的油墨进行配色,以实现目标色成分与配色色样成分的一致性。使用三个不同品牌的油墨对目标色进行配色,比较配色精度及效率。使用泗联牌三种颜色油墨以任意比例通过印刷适性仪IGT-CI(荷兰)印制目标色,这些目标色包括间色和复色,各3个色样;使用配色软件X-Rite color master(美国)建立泗联、东洋、牡丹三个品牌油墨的配色基础数据库,并对不同目标色进行配色。结果表明使用与目标色相同的泗联油墨的配色精度远高于东洋、牡丹两个品牌的油墨,配色色差整体都很小,校正1～2次就能得到小于1.0的色差,最小达到0.36,几乎实现了目标色的同色同谱匹配。实验验证了成分分析配色法的核心“选取与目标色成分最接近的油墨进行配色,可以实现高精度色彩匹配”的可行性。判别目标色与配色油墨在成分上区别的化学分析工具探讨：为了判别目标色色料与配色油墨在成分上有区别,尝试使用“红外光谱相似度”作为判别的分析工具。使用红外光谱仪Thermo Nicolet 6700(美国)测出泗联、东洋、牡丹三个品牌的三种颜色油墨的红外光谱图,使用OMNIC软件中的相关性算法得到它们与目标色油墨的红外光谱相似度,并计算出平均相似度;将各品牌油墨的红外光谱相似度与其配色实验的精度进行对比分析,评价红外光谱相似度作为化学分析判别工具的有效性。结果表明泗联牌油墨与目标色的平均红外光谱相似度为100%,东洋的为86.53%,牡丹的为64.63%。当校正次数相同时,泗联油墨配色色差最小,配色精度最高;东洋次之,是泗联油墨配色色差的2倍左右;牡丹最差,是泗联油墨配色色差的3倍以上。配色结果与其红外光谱相似度的规律是一致的,目标色油墨与配色油墨之间的红外光谱相似度越高,越容易得到高精度的配色样品。实验证明了用成分分析配色法获得高精度的色彩匹配是可行的,使用红外光谱相似度作为目标色与配色油墨在成分上的分析工具对判别配色精度是有效的。今后的工作将探讨红外光谱相似度与配色精度间的相关性数值关系,以及进一步寻求更为有效的化学分析方法来判断目标色色料与配色油墨之间的成分关系。     

蓝色圆珠笔字迹色痕FTIR光谱解析

本文系统解析了１０８种油墨色痕的傅立叶变换显微红外谱图。根据红外谱图的特征峰,识别了油墨中的溶剂、色科、树脂等组分,这为字迹色痕形成时间的无损分析奠定了基础。     

蓝色圆珠笔字迹色痕FTIR光谱解析和组分剖析

本文通过对１０８种油墨中部分典型里叶变换红外显微光谱（ＦＴＩＲｍｉｃｒｏｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）进行了解析。确定了油墨色痕的主要成分,目的是探讨油墨色痕随时间变化反应机理。为圆珠笔油墨系统分析数据库的建立和字迹色痕形成时间的推断奠定了基础。     

应用振动光谱技术检测鉴定微生物的研究进展

振动光谱（红外光谱和拉曼光谱）技术与化学计量学相结合的方法对微生物进行分类、鉴定和无损检测,该方法快速简便、准确度高、仅需微量样品和少量化学试剂、对样品本身没有损害。介绍了振动光谱技术在微生物鉴定检测中的工作原理、关键技术和应用,并对该方法存在的问题和研究前景进行了分析和展望。     

拉曼光谱在墨迹鉴定中的应用研究进展

拉曼光谱因其微量、无损、高效等优点被广泛应用于法庭科学领域尤其是墨迹分析鉴定中,文章总结了常用的拉曼光谱技术及其在圆珠笔、钢笔、签字笔、激光打印机、喷墨打印机等的墨迹鉴定中的应用,提出建立标准的墨迹拉曼谱图数据库、探索与其他仪器技术联用以及与化学计量学等分析方法的结合将是拉曼光谱技术应用于墨迹鉴定中的发展趋势。     

傅里叶变换红外显微光谱法鉴别蓝色圆珠笔字迹色痕

本文利用傅里叶变换红外光显微光谱法（ＦＴ－ＩＲ Ｍｉｃｒｏｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）对１０８种不同蓝色圆珠笔油墨色痕进行了系统分析。结果表明：各种油墨混合成分结构的差异遵循一定的规律;据基上光谱的特征吸收,大体可将这些圆珠笔油墨分为两大类１８种。该方法具有快速、准确、灵敏度高和不损坏样品等特点。     

气相色谱-红外光谱联用技术及应用研究进展

气相色谱-红外光谱联用技术结合了气相色谱法良好的分离能力和红外光谱法结构鉴定的优势,适合复杂未知物成分分离及其定性定量分析。本文综述了气相色谱-红外光谱联用技术（GC-IR）、数据处理方法及其应用研究进展。介绍了GC-IR同其他检测器联用的连接方式。重点综述了GC-IR谱图和数据处理方法及其在石油化工、日用化工、有机反应等领域的应用研究进展,并对气相色谱-红外光谱联用技术及应用进行了展望。     

分子振动光谱法与中药研究的最新进展

本文叙述了分子振动光谱法（傅半叶变换拉曼光谱技术和傅立叶变换红外光谱技术）的量新发展与中药的无损定性鉴别、定量分析、热稳定性监控及中药优化的最新应用。报道了利用傅立叶变换拉曼光谱技术（ＦＴ－Ｒａｍａｎ）和漫反射傅立叶变换２红外光谱技术（ＤＲ－ＦＴＩＲ）可以直接快速地鉴别生药材;利用漫反射傅立叶变换近红外光谱技术（ＤＲ－ＮＩＲ）可以无损定量分析中药材、中成药和方剂的组分含量利用ＦＴ－Ｒａｍａｎ和ＨＡ     

枸杞子四种原性状的FTIR光谱法鉴别

本文利用傅里叶变换红外（FTIR）光谱法无损快速鉴别了枸杞了的四种原性状。结果表明：不同颜色、不同味道、不同质地及不同形状的枸杞子的红外光谱谱图较为特征,各种枸杞子的红外官能团吸收均遵循一定的变化规律。该方法快速、简便、直观、样品不需要分离提取。     

Crystal morphology variation in inkjet-printed organic materials

The recent commercialization of piezoelectric-based drop-on-demand inkjet printers provides an additive processing platform for producing and micropatterning organic crystal structures. We report an inkjet printing approach where macro- and nano-scale energetic composites composed of cyclotrimethylenetrinitramine (RDX) crystals dispersed in a cellulose acetate butyrate (CAB) matrix are produced by direct phase transformation from organic solvent-based all-liquid inks. The characterization of printed composites illustrates distinct morphological changes dependent on ink deposition parameters. When 10 pL ink droplets rapidly formed a liquid pool, a coffee ring structure containing dendritic RDX crystals was produced. By increasing the substrate temperature, and consequently the evaporation rate of the pooled ink, the coffee ring structure was mitigated and shorter dendrites from up to ∼1 to 0.2 mm with closer arm spacing from ∼15 to 1 μm were produced. When the nucleation and growth of RDX and CAB were confined within the evaporating droplets, a granular structure containing nanoscale RDX crystals was produced. The results suggest that evaporation rate and microfluidic droplet confinement can effectively be used to tailor the morphology of inkjet-printed energetic composites.     

Synthesis and characterization of copper ink and direct printing of copper patterns by inkjet printing for electronic devices

Among the conventional metallic inks used in the printing process, silver exhibits high conductivity and thermal stability. Nevertheless, due to the high cost of silver, it cannot be extensively used for the fabrication of inks. As a competitive alternative, copper can be considered as a substitute for silver; however, copper ink oxidizes under certain atmospheric conditions. To meet these shortcomings, a cost effective, highly conductive, and oxidation-free copper-based ink has been synthesized in this study, wherein, oxidation of the copper particles in the copper-based ink was prevented by using copper complexes. The copper ink thus fabricated was printed on chemically treated Si/SiO₂ substrates followed by the characterization of the printed copper films. The results of this study confirmed that the synthesized copper ink exhibited properties suitable for its use in the inkjet printing process for fabrication of various electronic devices.     

Surface characterization of plasma-modified resist patterns by ToF-SIMS analysis

We report the use of the time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) technique to determine whether the patterned bank is suitable for inkjet printing, by evaluating the phobicity contrast between two regions, the glass substrate inside pixels and the surface of the resist bank. We first examined the effect of plasma treatment on the ink spreading behavior inside pixels. The phobicity contrast was optimized by removing residues inside the pixels and by providing high phobicity on the bank surface. We show that ToF-SIMS spectra and mass-resolved images are effective tools in examining the existence of organic contaminants inside pixels and predicting the actual inkjet printing behavior. The ToF-SIMS technique will find promising applications that are related to surface characteristics where conventional contact angle measurement is hard to apply due to geometrical and technical restrictions.     

Direct fabrication of copper patterns by reactive inkjet printing

Reactive inkjet printing (RIP) was applied to fabricate arbitrary copper (Cu) patterns. RIP prints reactive inks which can provide desired materials after the reaction on a substrate. Here, Cu precursors and reducing agents were dissolved together in one solution as a printable ink instead of conventional Cu nanoparticle inks. The prepared reactive ink was applied to the RIP method to provide dot arrays, lines, and films of Cu. The synthesis of Cu was confirmed to occur successfully by thorough analysis. The RIP method can reduce the process cost and resolve critical drawbacks of the conventional inkjet printing such as a nozzle clogging problem. Furthermore, utilizing reactive precursor inks broadens the choice of materials that can be processed by inkjet printing.     

微波消解-电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定油墨中的铅、铬和钡

建立了微波消解-电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)测定油墨中铅、钡和铬元素的分析方法.实验选用钇作为内标物,以减少背景干扰.结果表明,各元素校准曲线的相关系数均为0.9999,样品相对标准偏差小于5％,加标回收率在96.7％-98.8％之间.实验具有较好的精密度和准确性,适合油墨中铅,铬,钡元素的分析.     

薄层色谱法检验喷墨打印机墨水的种类

用薄层色谱法对88种国内外不同品牌的喷墨打印机墨水进行了种类的鉴定。根据色谱中所得斑点个数及比移值Rf的不同,可将88种不同品牌的墨水分为11类。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定记号笔笔芯和墨水中铜和铬

报道了使用ICP-AES测定记号笔芯和墨水中的铜和铬的方法。 主要关注了不同的样品前处理方法的研究。 结果表明: 对标记用的油性记号笔笔芯和含有高分子树脂的墨水, 采用550 ℃灰化, 混合酸(V_HNO3∶V_HClO4=3∶1)溶解的方法处理样品, 是该类样品比较好的处理方法; 而对不含有高分子树脂的墨水, 采用直接用混合酸(V_HNO3∶V_HClO4=3∶1)的消解即可。 消解后的样品经稀酸酸化后, 采用ICP-AES测定铜和铬, 结果准确、稳定。该方法适合记号笔或墨水中元素的测定。     

无机酸对微波消解-ICP-AES检测油墨中铅含量的影响

采用微波消解-电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES),通过分析回收率,着重研究消解用无机酸(盐酸、硝酸和过氧化氢)对油墨中铅含量测定的影响.盐酸的加入对ICP-AES分析影响较小,但会与铅形成二氯化铅,造成微量损失,回收率下降.硝酸对ICP-AES分析有酸效应,过量硝酸会影响仪器精准性.当过氧化氢用量为1.0-2.0mL时,对回收率基本没有影响.结果表明,6mL硝酸和1mL过氧化氢就可使1.5g油墨消解完全,此时铅的加标回收率为100.7％.实验优化了前处理方法,使结果更加准确可靠.     

基于墨量限制样本的打印机光谱特性化模型修正方法

打印机色彩特性化是打印色彩管理技术的关键。打印机特性化模型修正,是指针对因打印介质及墨盒更换等原因而造成的特性化模型精度下降问题,借助特定修正样本实现原始模型精度校正的过程。为进一步提高此类修正方法的建模精度与效率,提出了一种基于墨量限制样本的打印机光谱特性化修正方法,该方法充分利用新介质墨量限制过程所制备的墨量限制样本,在无需额外修正样本的条件下,实现了原始特性化模型的有效修正。研究以三类不同类型打印介质为例,以现有典型特性化模型修正方法为对照,通过实验对本文方法的有效性进行了验证。结果显示,该方法相较现有方法展现出更为优异的修正效果,在无需额外修正样本的条件下,其光谱修正精度可提升15%～20%,色度修正精度可提升10%～20%,实现了修正精度与效率的同步优化。     

ICP-MS测定油墨中总铬的测量不确定度评定

通过对油墨中总铬含量的不确定度评定分析,找出引起不确定度产生的主要因素,评定确认由最小二乘法拟合校准曲线是影响结果的最主要因素,使用标准物质（标准储备液）及稀释过程引入的不确定度也应引起重视,最后合成标准不确定度,通过乘以95％概率下的扩展因子2,获得测量结果的扩展不确定度,此方法对类似的ICP-MS法测定样品中待测元素含量有借鉴和参考作用.