[发明专利]一种防伪材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种防伪材料，该防伪材料包括具有核壳结构的上转换发光纳米UCNPs材料和无机钙钛矿量子点IPQDs材料，其中，UCNPs材料可用红外光激发出可见光，其发射光覆盖紫外至红外区域，而IPQDs材料，该材料吸收范围宽，可用紫外‑可见光激发，其发射光谱半峰宽较窄，发光颜色纯正，所述防伪材料是将上转换发光纳米材料和无机钙钛矿量子点材料混合后，在红外光激发下，只呈现出无机钙钛矿量子点的发射光。因而，无需再用紫外光作为激发光，用于纸基上的防伪可避免背景荧光的干扰。本发明还提供了所述防伪材料的制备方法，以及用于印制、喷涂或打印防伪的应用。

技术领域

本发明涉及基于新材料的防伪技术领域，尤其涉及纳米材料的制备及其在防伪领域的应用。

背景技术

在当今信息时代，虽然越来越多的信息传播采用电子媒介的方式进行，但是纸依然是信息储存和传播的重要载体之一，基于纸基的防伪技术仍然不可或缺。传统的防伪方法是采用荧光染料进行防伪图案的印制，所印制的防伪图案可被紫外光激发而得以识别，以达到防伪的目的。这种方法简单、成本低、易于操作，但是却面临一个致命缺点：背景荧光的干扰。有文献指出，这是由于纸张制作过程中会增加添加剂以起到增白、提高其可印染性和透光性的效果，但是，这些化学添加剂可被紫外光激发而产生很强的背景荧光，对基于荧光染料的防伪图案产生严重干扰甚至导致图案模糊难辨。由此可见，研发新型材料以免除背景荧光的干扰、发展基于纸基的新的防伪技术势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的防伪材料用于纸基上的防伪，通过将UCNPs和IPQDs两种材料进行共混，利用UCNPs的发射光激发IPQDs，可避免背景荧光的干扰。

为实现上述目的，第一方面，发明提供了一种防伪材料，其特征在于，所述防伪材料包括具有核壳结构的上转换发光纳米UCNPs材料和无机钙钛矿量子点IPQDs材料。

优选地，所述UCNPs材料为镧系元素掺杂的稀土UCNPs材料。

优选地，所述IPQDs材料为CsPbX₃型IPQDs材料，其中，X为Cl、Br或I中的一种或多种。

为实现上述目的，第二方面，本发明还提供了一种防伪材料的制备方法，所述制备方法用于制备如第一方面所述的防伪材料，所述制备方法为：将UCNPs材料和IPQDs材料通过物理方法混合。

优选地，所述UCNPs材料通过共沉淀的方法制备而成，包括以下步骤：

S101，配制稀土醋酸盐溶液，并将所述稀土醋酸盐溶液与油酸混合形成第一混合物，在150℃下反应0.5h；

S102，加入1-十八碳烯形成第二混合物，继续反应0.5h；

S103，将所述第二混合物冷却至50℃；

S104，将NaOH的甲醇溶液和NH₄F的甲醇溶液迅速混合，并加入到所述第二混合物中，形成第三混合物；

S105，将所述第三混合物在50℃下继续反应0.5h；

S106，升温至100℃后，在真空条件下反应15min；

S107，在氮气条件下升温至290℃后，反应2h；

S108，将得到的混合物冷却至室温，加入乙醇后离心处理；

S109，洗涤沉淀物，然后溶解于环己烷中，得到所述UCNPs材料的核；

S110，将所述稀土醋酸盐溶液与油酸混合形成第四混合物，在150℃下反应0.5h；

S111，加入1-十八碳烯形成第五混合物，继续反应0.5h；