[发明专利]一种超长寿命磷光碳化聚合物点、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种超长寿命磷光碳化聚合物点、其制备方法及应用。本发明目的在于提供一种更加适用于防伪技术领域的磷光材料，需要在室温条件得到肉眼可见的磷光信号。基于该技术目的，本发明研究提供了一种磷光碳化聚合物点，所述磷光碳化聚合物点在紫外光激发下发射波长为450～480nm的荧光发射峰和波长为520～550nm的磷光峰，且荧光量子产率较高，磷光寿命超长。本公开的碳化聚合物点在室温空气环境下受紫外光激发能够发射出明亮的蓝光，且在紫外光激发后，还能够发射出肉眼可辨、超长寿命的绿色磷光。该碳化聚合物点材料制备工艺简单，易于生产，具有简便、快速、无金属、寿命长、经济有效、低毒等优点。

技术领域

本发明属于磷光材料及信息加密技术领域，具体涉及一种超长寿命磷光碳化聚合物点、其制备方法及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

假冒伪劣是一个日益严重的全球性问题，对企业、政府和消费者构成了严重的威胁，特别是假冒伪劣医药和食品正严重危害人类的健康。为了保护商品和维护消费者的权益，每年世界各国政府和企业预计花费数百亿美元打击假冒产品，开发新型防伪技术使真品更容易辨认并且更难以复制，对于保护品牌和机密文件具有非常重要的意义。目前，发光防伪油墨是众多防伪技术中最常见的方法之一，在保护高价值的商品、机密文件、抗癌药品和货币等方面应用极广。

近年来，室温磷光(RTP)材料由于具有独特的单三重态和长寿命发光寿命，在光学安全、生物成像、生物传感和药物释放等领域具有广泛的应用前景。但由于三重态激子跃迁的自旋禁阻，室温磷光材料的研究仍然面临着巨大的挑战。RTP材料主要局限于有机金属配合物，仅少数为无金属的纯有机化合物。有机金属配合物存在成本高、毒性强、制备工艺复杂等缺点，纯有机化合物存在制备对环境要求高、发光受温度影响大等缺点，且它们的发射寿命也较短，而实际应用中往往需要几十毫秒才能识别出长余辉发光，所以这种快速衰减在某些领域很难应用。

发明内容

针对上述背景技术中的记载，本发明目的在于提供一种更加适用于防伪技术领域的磷光材料，需要在室温条件得到肉眼可见的磷光信号。基于该技术目的，本发明提供了一种超长寿命磷光碳化聚合物点，与有机金属配合物材料相比，该碳化聚合物点具有简便、快速、无金属、寿命长、经济有效、低毒等优点。

基于上述技术效果，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面，提供一种磷光碳化聚合物点，所述磷光碳化聚合物点具有C-C键、C-O键、C-N键、C＝N键、P＝O键、P-O键，粒径分布范围为2.8～4.2nm；受紫外光激发时，产生波长为450～480nm的荧光发射峰和波长为520～550nm的磷光峰。

本发明提供的超长寿命磷光碳化聚合物点，在紫外光激发下发射波长为450～480nm的荧光发射峰和波长为520～550nm的磷光峰，且荧光量子产率较高，磷光衰减寿命最高可达1.5s，磷光肉眼可分辨时间可达23s，这意味着本发明提供的碳化聚合点材料是一种在接收紫外激发后能够产生长余晖的材料。并且该材料能够在室温空气环境下受紫外光激发能够发射出明亮的蓝光，且在紫外光激发后，还能够发射出肉眼可辨、超长寿命的绿色磷光。基于该材料的上述特性，所述碳化聚合物点在有机物测定、光电器件、生物成像及防伪加密领域都具有良好的应用前景。

本发明第二方面，还提供所述磷光碳化聚合物点的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：以二乙烯三胺作为碳源前驱体，磷酸作为催化剂和交联剂，加入反应溶剂后在高温条件下反应形成交联网状聚合物，即所述碳化聚合物点。如更换前驱体，则会影响交联网状聚合物结构的产生，进而降低磷光衰减寿命及在室温中的延迟时间。