[发明专利]石墨烯量子点溶液的制备及其应用

说明书

本发明属于信息材料领域，具体是一种具有新型结构的石墨烯量子点溶液的制备及其应用。将苯酚类有机物加入到无水乙醇中，溶解完全后，转移至水热反应釜中，在160~220℃下反应10~18h，获得石墨烯量子点溶液。本发明所述石墨烯量子点溶液的制备及其应用，与目前报道的同类技术相比，具有如下技术效果：(1)相比于其它纳米荧光材料，石墨烯量子点具有易制备、低毒、成本低的特点，所以采用石墨烯量子点作为保密墨水成本低，且绿色环保。(2)本发明制备的保密墨水可以采用喷墨打印、书写或印刷的方式，且可以很方便的进行信息的加密和解密，包括加密和解密需要的试剂和设备方便易得，加密和解密时间快。

技术领域

本发明属于信息材料领域，具体是一种具有新型结构的石墨烯量子点溶液的制备及其应用。

背景技术

基于发光的保密墨水因为解密-加密简单，在信息安全、信息存储、防伪标识等领域具有广泛应用前景，因而最近几年得到广泛关注和研究。目前，用于研制发光保密墨水的材料主要包括有机染料及其化合物、稀土化合物等。然而有机染料及其化合物存在发光稳定性差、发光强度较弱、生物毒性高等问题；稀土化合物存在制备过程污染大且稳定性较差等问题，这些问题限制了它们的发展和应用。石墨烯量子点是最近兴起的纳米发光材料，由于其易制备、发光稳定、低成本、低毒性等特点，被广泛研究。但是，目前关于石墨烯量子点的研究多集中在催化、电化学、生物等领域，在保密墨水方面的应用研究少有报道。此外，石墨烯量子点作为保密墨水，还存在以下两个瓶颈问题：（1）纯石墨烯量子点难以附着在自支撑介质上，导致书写信息的稳定性较差，且书写信息的发光较弱；（2）如何实现保密信息简单、环保，且高度选择性的加密和解密方式。

针对上述问题，本发明从石墨烯量子点和书写介质的结构控制入手，所制石墨烯量子点溶液可以采用喷涂打印、印刷或者书写的方式，且还可简易、高度选择性地对信息进行加密和解密，在信息保密、信息存储和防伪标识等领域将具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明针对石墨烯量子点作为保密墨水存在的问题，提供了一种石墨烯量子点溶液的制备及其应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种石墨烯量子点溶液的制备方法，将苯酚类有机物加入到无水乙醇中，溶解完全后，转移至水热反应釜中，在160~220℃下反应10~18h，获得石墨烯量子点溶液。

作为优选，所述苯酚类有机物的反应浓度为10mg/ml~200mg/ml。

另外，所述苯酚类有机物优选为苯酚或邻苯二酚。具体实施时，本发明并不局限于前述苯酚类有机物。

进一步，本发明提供了上述石墨烯量子点溶液的制备方法制备获得的石墨烯量子点溶液在制备保密墨水中的应用。

另外，本发明提供了一种石墨烯量子点保密墨水，该保密墨水是石墨烯量子点溶液的制备方法制备获得的石墨烯量子点溶液制备而成的。

为了更清楚的说明本发明的技术内容，本发提供了一种石墨烯量子点保密墨水的制备方法，由石墨烯量子点溶液的制备方法获得的石墨烯量子点溶液配置成石墨烯量子点浓度为0.1~2.0mg/ml的溶液，即为石墨烯量子点保密墨水。

进一步，本发明提供了一种信息保密方法，以喷涂打印、印刷或者书写的方式在经过酸处理的木质纤维纸上采用上述的石墨烯量子点保密墨水写下需要保密的信息，获得载有保密信息的信息载体。

其中，所述木质纤维纸的酸处理方法为：在35~50wt%硝酸中浸渍处理1~2小时，之后用清水洗至pH为中性，干燥。本发明所述的木质纤维纸是由天然可再生木材经过化学处理、机械方法加工得到的由有机絮状纤维物质制成的纸张。作为优选，该纸张的厚度小于500μm。

进而，本发明还提供了一种信息加密方法，将上述的载有保密信息的信息载体（写有保密信息的木质纤维纸）浸入到0.5~2.0M酸中，直至在紫外光的照射下看不到保密信息为止，获得载有加密信息的信息载体。