1.4.3 光致发光显现法（PL）：
该方法是利用潜在指纹中的一些固有元素或经一些化学试剂处理后生成的物质，在激发光源（如紫外线、激光等）的照射下，产生不同于激发波长的荧光或磷光指纹[44]。它尤其适用于常规粉末法无法解决的彩色客体上潜在指纹显现问题。显现过程中，可以直接选择荧光粉末显现指纹，如蒽粉、硫化锌、曙红等；也可以选择8-羟基喹啉或邻氨基苯甲酸等物质，它们本身不发荧光或只能发出微弱荧光，但是与汗液中的金属阳离子络合后，荧光性大大增强。
总体来看，光学显现法是多种显现方法中的首选，它符合物证技术工作中无损检验方法优先的原则，但是该方法对指纹的增强显现能力有限，无法独立解决所有实践中遇到的问题，而且很多情况下，光学显现所需设备昂贵，无法普及；物理吸附法由于吸附物质和被显现物质之间的结合相对不稳定，显现的纹线易被破坏；而化学显现法由于方法灵敏度高、显现试剂选择范围广泛、方法灵活并且显现试剂同指纹物质结合牢固，因此广泛受到国内外法庭科学工作者的青睐。实际工作中，若想获得最佳的显现效果，常常需要按照一定的逻辑顺序将多种方法结合起来。
2. 纳米材料光致发光法显现潜在指纹
2.1潜在指纹的光致发光法检测发展概况
光致发光法作为探测潜在指纹的常规方法研究始于1976年[53]，该方法最大的优点在于能够提供特别高的分析灵敏度，甚至高达可以检测出单个光子。该方法需要同时具备两个要素：首先，物质能够吸收激发光，因为没有吸收就没有发射；其次，发射光波长应该同激发光波长不同，这样才有可能在背景中识别出指纹纹线。
最初指纹光致发光法利用的是来自指纹遗留物自身发出的荧光，但是有些情况下，指纹遗留物质自身发出的荧光较弱；到了20世纪70年代末，人们开发出不同种类的荧光粉末用于染料浸显[54]，以此提高光致发光的强度，但是浸显的时候，指纹物质与载体之间的结合易被溶液破坏；80年代初，人们首先对指纹样品进行“502”胶熏染，然后再进行染料浸染，得到更理想的显现结果 [55]。时至今日，这种“502”胶熏染法同浸显法的结合依然是光滑客体表面指纹显现最为成功的方法之一。许多种染料可以应用于浸显过程。1982年，有人首次报道在茚三酮显现潜在指纹之后使用ZnCl2做后期处理，使渗透性表面的指纹也易于处理，这种方法至今依然流行[56]。为了提高该方法的灵敏度，茚三酮同系物，特别是苯茚三酮[57]、5－甲氧基茚三酮[58]等均得到尝试。直到最近，由于光致发光的强度相对较弱，茚三酮显现潜在指纹后使用ZnCl2做后期处理的方法稍显逊色。然而，最近日本开展的研究显示使用InCl3的可以获得更好的效果[59]。此外，DFO可以替代茚三酮/氯化锌，它已经成为目前许多实验室的常规方法之一。
潜在指纹的光致发光检测已经在许多重大案件的侦破过程中扮演了举足轻重的角色，然而，目前该方法主要利用具有荧光性能的有机物质，这类物质激发光谱窄且发射光谱宽，在成像中不易分辨；同时，其荧光性能受环境因素（如pH值）干扰大；而且，该类荧光物质抗光漂白能力差，荧光稳定性差；此外，其成像发光时间短（几纳秒），不适合时间分辨成像等成像技术。因此，技术工作人员将研究的重点投向新型光致发光材料的开发与利用，半导体纳米晶便是其中的一种。
2.2半导体纳米晶体发光材料
半导体纳米晶体是尺寸为纳米量级（1nm=10-9m）的超微颗粒，其尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，粒径在1～100nm之间，一般由Ⅱ～Ⅵ族（如CdS）和Ⅲ～Ⅴ(GaN)族元素构成[45]。由于光谱禁阻的影响,当这些半导体纳米晶体的直径小于其玻尔直径(一般小于10nm) 时,这些小的半导体纳米晶体就会表现出特殊的物理性质和化学性质。半导体纳米晶体的结构导致了它具有尺寸量子效应和介电限域效应并由此派生出半导体纳米晶体独特的发光特性。其发光原理如图1 所示。当一束光照射到半导体上时,半导体吸收光子后价带上的电子跃迁到导带,导带上的电子可以再跃迁回价带,放出光子;也可以落入半导体中的电子陷阱。当电子落入较深的电子陷阱后,绝大部分以非辐射的形式而淬灭了,只有极少数的电子以光子的形式跃迁回价带或非辐射的形式回到导带。所以,当半导体中的电子陷阱较深时,量子产率就会较低[46]。
与普通的有机荧光染料相比，半导体纳米晶具有如下光学特性[47-48]：
（1） 激发光谱宽，发射光谱窄，斯托克位移较大（300～400nm），因此对于激发光源的选择范围比较广泛。这既有利于充分利用已有的硬件资源，也可以在其连续的激发谱中选取更为合适的激发波长，从而使样品的背景荧光降到最低点，提高分辨率和灵敏度。
（2） 量子产率高，核壳结构的半导体纳米晶体量子产率一般都在30％以上，有的甚至可以达到100％。因此，可以利用低浓度纳米材料溶液对指纹样品进行浸显，最大限度的降低由于基体吸附而产生的背景干扰。
图1 块状半导体和半导体纳米晶体的光致发光原理图
（3）同一种组分的纳米材料，晶体粒径不同时可以发出不同颜色的光，例如CdSe核心直径为1.8nm时,发射蓝光，CdSe核心直径为7nm时,发射红光。
（3） 因此，我们可以配置出系列颜色的显现试剂，以适应客体颜色的需求。
（4） 抗光漂白能力强，光学信号稳定。这种抗光漂白的高度光稳定性非常有利于对显现后的潜在指纹进行成像固定。
（5） 荧光寿命长，一般可持续长达数十纳秒（20～50ns），比普通荧光染料寿命高1～2个数量级，最高可达毫秒级。这种性质对于使用时间分辨成像技术获得无背景干扰的荧光信号非常有意义。
纳米材料制备技术的日趋成熟及其在生物荧光检测领域的强大优势[49-52]，拓展了指纹技术工作人员的思路，同时也为打破指纹显现技术近年来的瓶颈状态提供了基础。
2.3纳米技术结合光致发光法在潜在指纹显现方面的应用情况
荧光粉末刷显法、“502”胶熏显后氯化锌处理法以及DFO法已经成为光致发光法的典范，在此背景下，为什么还要将纳米技术同光致发光法结合？
首先，指纹捺印之后，留在客体表面的指纹物质较少，一般为0.1毫克，其中99％为水分，会迅速蒸发掉。在剩余的物质中，约50％为无机成分，如氯化钠、氯化钾等，它们几乎对指纹显现没有任何价值（硝酸银显现法除外）；而另外的有机物成分，如油脂、氨基酸、维他命等，虽然可以通过很多方法进行显现，但是由于质量过小（纳克级），因此越来越多的情况下，需要用于显现方法应具备特别高的灵敏度[60]，尤其当背景干扰严重的时候。纳米半导体材料高强度的光致发光性质恰好符合这一需求。
其次，经过上百年的演变，潜在指纹显现技术已经显得日趋成熟，但是现有的显现方法依然存在一系列问题有待解决：首先，许多客观条件不理想的指纹样品的显现方法尚有待完善，如灰尘减层指纹、油脂减层指纹、减层血指纹、人体皮肤潜指纹、经纬线较粗的纺织用品上的指纹以及千万次叠加的指纹等。其次，已有的显现试剂和显现方法依然存在隐患，如采取刷显法时悬浮于空气中的小粒度粉尘、某些有致癌作用的荧光染料以及熏显法时物质分解反应产生的有毒有害气体，它们均对专业技术人员的身体健康造成严重危害；某些有色试剂的使用会破坏物证的原始状态，使一些特殊物证如典藏书籍、珍贵字画、票据等失去应有的价值；某些显现试剂（如DFO等）由于成本较高而无法在实际工作中广泛推广,限制了其在实际案件中使用。与此同时，对于本身残缺不全的潜在指纹，如何在显现之后保持指纹印痕的生物活性，以便进行深入的DNA检验，这也成为法庭科学工作人员无法回避的问题之一。
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