[发明专利]一种基于纳米金属有机框架材料的新型隐形防伪二维码

说明书

一种基于纳米金属有机框架材料的新型隐形防伪二维码。该新型隐形防伪二维码由纳米金属有机框架材料墨水打印成具有数量可调、大小相等的隐形编码块和三个黑色顶点定位方块组成，以编码方块在特定波长激发下的荧光颜色作为信息存储单元。编码方块的荧光颜色承载着编码信息，通过喷墨打印机将三基色荧光发射墨水混合可以获得几乎无穷多的荧光颜色，从而实现无穷多的编码信息。而且，编码信息容量的还大小可以通过调节单元编码方块的数量实现。为实现这种新型隐形防伪二维码，要求制备三基色荧光发射的纳米级隐形墨水；同时，三基色及其混合色墨水在日光下不显示颜色，在单一波长光激发下发射不同颜色的荧光。

技术领域

本发明属喷墨打印隐形防伪二维码应用领域，尤其涉及一种基于荧光颜色为信息存储内容的防伪编码。内容涉及单一激发下的三基色荧光发射墨水的制备，根据三基色原理实现全色喷墨打印隐形荧光防伪二维码。

背景技术

造假问题已经成为威胁商人、企业、政府、财务甚至人类健康的全球性问题。因此，迫切需要发展一些难复制、易授权的防伪技术来保护重要的文件、奢侈品、货币、药品、证书等。近几年，基于光刻、激光雕刻、丝网印刷、和喷墨打印的二维码已经应用于标记和防伪。其中，喷墨打印技术由于其可设计性强、低成本、高产量、制作简便等显著优点而广泛应用。二维码是一种采用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的，其具有信息容量大、可靠性高、易于制作、成本低等特点，从而被广泛使用。与此同时，由于现行的可视二维码的易复制性、及容易被犯罪分子加载木马病毒等缺点，二维码的安全性正面临着巨大挑战。因此，发展加密型二维码是目前亟待解决的问题。为解决这一问题，目前已有报道通过修饰荧光有机染料、量子点、上转换纳米粒子等方法来进行二维码加密。

当前，荧光防伪二维码有以下几种类型：稀土金属上转换纳米粒子，这类发光材料荧光可调,分辨率高且光稳定性强，如，1)Meruga,J.M.,Baride,A., Cross,W.,Kellar,J.J.May,P.S.Red-green-blue printing using luminescence-upconversioninks.Journal of Materials Chemistry C 2014, 2,2221.但此类发光材料合成方法复杂且难以克服，同时需要日常很难使用的长波长激光器；碳点或量子点或荧光有机染料制备简易,如，2)Jiang,K.et al.Triple-Mode Emission of Carbon Dots:Applications forAdvanced Anti-Counterfeiting.Angewandte Chemie 2016,55,7231-7235；3)Hou,X. etal.Tunable solid-state fluorescent materials for supramolecularencryption.Nature Communications 2015,6,6884；4)Kumar,P.,Singh, S.Gupta,B.K.Future prospects of luminescent nanomaterial based security inks:fromsynthesis to anti-counterfeiting applications. Nanoscale 2016,8,14297-14340。但此类材料发光波长具有局限性且易发生光漂白。上述材料合成复杂、步骤繁琐，限制了它们在喷墨打印防伪二维码中的应用。因此，开发合成简单、发光强度高、光稳定性强、激发波长容易获得的纳米荧光材料用于喷墨打印防伪二维码具有重要的学术价值和实际应用意义。

本发明旨在发展一种防伪程度高、操作简单的新型隐形防伪二维码。采用合成简单、通用性强的红、绿、蓝三基色荧光纳米金属有机框架材料作为墨水原材料，以荧光颜色作为信号存储单元，通过存储单元编码块荧光颜色的设计和排列实现信息存储，通过紫外灯单一波长激发实现二维码信息提取。本发明提出的荧光隐形防伪二维码充分利用了纳米金属有机框架材料的合适尺寸、三基色荧光发射和单一激发波长特性，通过喷墨打印实现新型隐形二维码的多重防伪功能。

发明内容