[发明专利]材料及其生产方法

说明书

技术领域

本公开总体涉及经荧光表面改性的碳纳米管，以及用于生产和使用所述纳米管的方法。一个该用途可为用于鉴定(verification)产品的真伪(真实性，authenticity)或采购该产品。

背景技术

碳纳米管是包含主要通过sp2键以六边形排列的碳原子的圆柱形纳米结构体。它们可通过包括化学气相沉积、电弧放电和激光烧蚀的大量技术制造。碳纳米管具有通常惰性的表面。

发明内容

一个实施方式涉及材料。所述材料可包括介质和碳纳米管可分散在所述介质中。第一荧光部分可附着至在第一数量的所述碳纳米管上的官能团。所述第一荧光部分可以足以使所述材料在辐射的存在下发荧光的浓度处于所述材料中。此外，在一个实施方式中，所述碳纳米管可以足以使所述材料在该材料的电逾渗阈值或在该材料的电逾渗阈值之上导电的浓度被分散。

另一个实施方式涉及用于生产材料的方法。所述方法可包括提供介质和在所述介质中分散碳纳米管。所述方法可包括将第一荧光部分附着至在第一数量的所述碳纳米管上的官能团。所述第一荧光部分可以足以使所述材料在辐射的存在下发荧光的浓度处于所述材料中。此外，在一个实施方式中，所述碳纳米管可以足以使所述材料在该材料的电逾渗阈值或在该材料的电逾渗阈值之上导电的浓度被分散。

此外，一个实施方式涉及用于鉴定具有材料的产品的真伪的方法。所述方法可包括将所述材料暴露于入射辐射，和检测具有第一发射波长的发出的辐射以鉴定所述产品的真伪。所述材料可包括介质和分散在所述介质中的碳纳米管。第一荧光部分可以足以使所述材料在辐射的存在下以第一发射波长发荧光的浓度附着至在第一数量的所述碳纳米管上的官能团。在一个实施方式中，所述第一发射波长在可见光谱内或低于可见光谱。

进一步的实施方式涉及用于鉴定具有材料的产品的真伪的方法。所述方法可包括检测具有第二发射波长的发出的辐射以鉴定所述产品的真伪。所述材料可进一步包括附着至在第二数量的所述碳纳米管上的官能团的第二荧光部分，其浓度足以使所述材料在辐射的存在下以第二发射波长发荧光。所述第二荧光部分可以在可见光谱内或低于可见光谱的第二发射波长发荧光。所述第一和第二发射波长可为不同的波长。

一个实施方式涉及检测所述材料是否以第一预定的强度发荧光以鉴定所述产品的真伪。

又一个实施方式涉及鉴定具有材料的产品的真伪的方法。所述方法可包括测试所述材料的电导率以鉴定所述产品的真伪。所述材料可包括以足以使所述材料在该材料的电逾渗阈值或在该材料的电逾渗阈值之上导电的浓度分散在介质中的碳纳米管。

此外，一个实施方式涉及用于鉴定具有材料的产品的真伪的方法。所述材料可包括介质和分散在所述介质中的碳纳米管。所述方法可包括使用电子显微镜法观察(inspect)所述材料以确定所述碳纳米管的结构特性的存在，从而鉴定所述产品的真伪。

附图说明

所述附图说明本发明的实施方式，且与说明书一起用来解释本发明的原理。所述附图仅是本发明典型实施方式的说明且不限制本发明。

图1图示了根据本发明的方面使碳纳米管的表面官能化的三种可能的过程。

图2图示了根据本发明的方面的两种示例性的荧光部分对经官能化的碳纳米管的官能团的附着。

图3图示了根据本发明的方面用乙二醇对碳纳米管进行表面改性以分散在介质中。

图4图示了根据本发明的方面在材料电导率与材料的纳米管浓度之间的示例性关系。

图5图示了根据本发明的方面荧光碳纳米管油墨在防伪安全(counterfeit security)中的若干种可能的应用。

图6图示了根据本发明的方面使用碳纳米管鉴定产品真伪的方法。

具体实施方式

根据实施方式，本发明涉及包括碳纳米管的材料，所述碳纳米管具有附着至该碳纳米管的表面的荧光部分。对碳纳米管进行官能化和使荧光部分附着在所得的官能团处。碳纳米管也可用官能团或剩余官能性(residual functionality)进行表面改性以附着染料，这可帮助所述纳米管的分散。

荧光染料可用于对材料进行标记(mark)或标识(tag)以进行荧光成像。由于它们发射与它们所吸收的光不同波长的光的能力，荧光染料可用于制造识别性标记，该识别性标记在普通的照明条件下可能是不明显的。通过将物品用荧光染料浸染，由于检测荧光标记和使该标记再现两者的困难，制造商给伪造制造出障碍。荧光染料存在许多应用，包括货币、身份证和通信文件。