[发明专利]可切换上下转换双通道防伪的纳米纤维素薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于可见光和近红外双通道防伪的纤维素薄膜制备方法，具体包括如下步骤：步骤1，制备氧化纳米纤维素水分散液；步骤2，根据步骤1制得的分散液制备Nd‑nanopaper氧化纳米纤维素荧光薄膜。本发明通过切换上下转换荧光实现可见光和近红外双通道防伪的荧光氧化纳米纤维素薄膜的制备，提高了荧光防伪的安全性。

技术领域

本发明属于纤维素资源的功能及高值化应用材料技术领域，涉及一种可切换上下转换双通道防伪的纳米纤维素薄膜的制备方法。

背景技术

随着社会的不断进步，假冒伪劣产品充斥在人们的日常生活中，威胁着公共财产的安全。因此，研制高性能的防伪材料迫在眉睫。荧光防伪材料因其具有易识别、生物相容性好、检测方便等优点而得到广泛的研究。基于有机染料、碳点和量子点的有机荧光材料已被广泛报道并广泛应用于光电器件、荧光涂料等领域。近年来，镧系金属有机骨架在荧光防伪中的应用越来越广泛。其发光原理即光致发光(PL)，是目前应用最广泛的防伪技术之一。镧系金属有机骨架(MOF)发光材料在紫外光或近红外光激发下，通常表现出单色光或双峰发射(即PL和上转换UC-PL模式)。其中，基于穿透性好、无背景荧光的近红外光激发，可见光上转换发光材料具有化学稳定性强、光稳定性好、发射带窄、发光寿命长等特点。Lenis L.等人使用传统的喷墨打印机在柔性衬底(纸和塑料箔)上打印发光的Ln-MOFs，使用传统的商用喷墨打印机)在紫外线254nm照射下发出肉眼可见的下转换发射。

传统的荧光防伪材料一般采用单色显示。大多数荧光染料经涂布或印刷后容易脱落，存在代用问题，防伪效果差。开发新型多功能荧光材料仍面临许多挑战和机遇。这些材料的发射特性与一些替代材料相似，防伪效果易于模仿。因此，开发具有良好隐蔽性和可靠性的荧光防伪材料具有重要意义。具有多模发射(PL)特性的荧光材料将能够解决这一问题，从而提供更高的防伪性能。Xuet等人通过改进再沉淀法构建了高性能的具有独特的PL、C-PL和热相关PL三种模式发射。虽然新型复合光伏材料应用范围广泛，但制备过程并不简单。Jiang等制备了一种同时具有PL、UC-PL和RTP三模发射的基于cds的材料(m-CDs-PVA复合材料)，具有良好的应用前景。然而，能在365nm紫外光激发PL发射的先决条件之一是没有荧光增白剂，否则无法避免荧光增白剂的影响。

稀土配位聚合物(CPs)或镧系金属有机骨架材料(MOFs)一般是指金属离子与多齿状小分子有机配体自组装形成无机-有机混合结构的晶体材料。这些材料具有比表面积大、孔隙率高、结构可调等优点。然而，这种材料(MOFs)有一个难以溶解的问题。例如，化合物必须磨成微米级的粉末，然后用超声波溶解在溶剂中。这不仅导致MOFs与普通聚合物相容性差，而且将MOFs研磨成粉末后，光散射程度也较大，降低了材料的透明度。因此，找到合适的衬底是很重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可切换上下转换双通道防伪的纳米纤维素薄膜的制备方法，该方法通过切换上下转换荧光实现可见光和近红外双通道防伪的荧光氧化纳米纤维素薄膜的制备，提高了荧光防伪的安全性。

本发明所采用的技术方案是，用于可见光和近红外双通道防伪的纤维素薄膜制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，制备氧化纳米纤维素水分散液；

步骤2，根据步骤1制得的分散液制备Nd-nanopaper氧化纳米纤维素荧光薄膜。

本发明的特点还在于，

步骤1的具体过程为：

步骤1.1，将纳米原纤化纤维素分散在去离子水溶液中并进行超声处理30min，然后加入TEMPO水溶液和NaBr水溶液，得到混合的纳米原纤化纤维素水分散体系；

步骤1.2，向步骤1.1所得混合的纳米原纤化纤维素水分散体系中添加KOH溶液，将pH调节至10.5，并添加NaClO溶液作为氧化剂进行氧化反应，并继续搅拌3小时，然后通过盐酸将pH调节至7，制得氧化的纳米原纤化纤维素；