[发明专利]一种可擦除荧光墨水及其制备方法

说明书

本发明属于防伪和加密材料领域，公开了一种AIE型超分子可擦除荧光墨水及其制备方法。本发明的荧光墨水的显色成分为基于超分子聚合物的水分散纳米颗粒。具体涉及一种脲基嘧啶酮功能化的氰基苯乙烯化合物D，作为光捕获天线和AIE型能量给体；利用疏水性荧光染料尼罗红NiR作为能量受体A；利用CTAB作为两亲体通过微乳化法包裹D和A制备成水溶性纳米粒子。本发明的有益效果：通过调节D/A比例，可制备多色彩荧光墨水，再经稀碱溶液处理可以通过破坏NiR的结构而擦除荧光墨水，可用于信息的加密存储与消除。

技术领域

本发明属于防伪和加密材料技术领域，涉及一种可擦除荧光墨水及其制备方法，具体涉及一种基于超分子光捕获和能量转移原理的可擦除荧光墨水的制备。

背景技术

防伪技术一直是材料学家不断努力的方向。近年来，超分子化学发展迅速。利用超分子自组装制备出来的纳米材料在各个研究领域都有广泛应用。利用超分子光捕获和能量转移原理制备荧光墨水也吸引了化学家们的关注。然而以往的荧光墨水要么是基于有机溶剂，不够环保；要么是荧光显示由于溶剂挥发后分子聚集导致淬灭(ACQ)而无法长时间显示；要么是合成步骤太长或墨水浓度阈值太大导致经济成本上升。因此亟需发明一种可以在书写完成字迹晾干后能长时间保存信息，浓度阈值低，制备方便、环保的可擦除水相荧光墨水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超分子光捕获和能量转移原理的水相可擦除荧光墨水及其制备方法。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种可擦除荧光墨水及其制备方法，所述制备方法基于超分子光捕获和能量转移原理，利用化合物D形成的超分子聚合物作为光采集天线和能量给体，化合物A作为能量受体，利用两亲性表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)微乳化的方法，制备水相分散的纳米颗粒，即为所述荧光墨水。

所述荧光墨水为利用化合物D作为光捕获天线和能量给体，化合物A尼罗红作为能量受体，在两亲性表面活性剂十六烷基溴化铵CTAB存在下，化合物D和化合物A与两亲性表面活性剂在水溶液中进行微乳化形成水相分散性纳米颗粒；

所述化合物D的化学结构式如下：

所述化合物A为尼罗红，其化学结构式如下：

化合物D是一种氰基苯乙烯桥连双脲基嘧啶酮(UPy)结构。化合物D的中间部分为氰基苯乙烯结构，该结构基团具有“聚集导致发射”(AIE)的功能，使其形成的纳米颗粒组装体仍有荧光发射能力，进一步书写干燥后也具备荧光发射能力。化合物D的两端部分为UPy，它的特点是能形成四重氢键，进而组装成超分子聚合物，能更好地被CTAB胶束所包裹和在纳米粒子内部分散能量受体A，使其不发生聚集荧光淬灭ACQ。

CTAB在水溶液中预先形成纳米胶束，给体化合物D通过脲基嘧啶酮基团形成四重氢键超分子聚合物，进一步通过疏水作用力进入CTAB胶束内层中。给体化合物D中的氰基苯乙烯基团为聚集诱导发光(AIE)基团，可以作为AIE型能量给体，确保书写后在固态下也保持光致发光能力。

受体化合物A为聚集荧光淬灭(ACQ)分子，其被共组装到CTAB形成的胶束中，且被超分子聚合物分散，能获取来自化合物D的FRET能量转移的能量并进一步发射更长波长的光。

在十六烷基三甲基溴化铵CTAB的存在下，通过微乳液法在水溶液中制得光捕获及能量转移纳米粒子，从而形成发光可调的材料。

化合物A中存在C＝N键，它在碱性条件下可以被破坏：

破坏后的结构无法在承接给体D传递过来的能量，因此无荧光发射，所书写字迹即使在紫外灯照射下也无显示。