[发明专利]一种双模式荧光纳米颗粒复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种双模式荧光纳米颗粒复合材料、制备方法及应用，该复合材料由上转换发光纳米颗粒与EuSe半导体材料制成，其中的EuSe半导体材料均匀地包覆在上转换发光纳米颗粒表面，形成异质颗粒结构；其在两个不同波长激光光源激发下，分别发射两种不同颜色的荧光，且所发出的荧光均为肉眼清晰可见，可广泛应用于光学防伪、信息安全等领域用。本发明提供的复合材料形貌均一，分散性好，稳定性高；本发明提供的制备方法步骤简洁、易于控制、可重复性高；本发明材料通过组分与结构的协同作用，使所形成的防伪图案明亮、清晰、美感度高，可满足高档产品的防伪需求。

技术领域

本发明涉及纳米材料与光学防伪技术领域，具体涉及一种双模式荧光纳米颗粒复合材料、制备方法及应用。

背景技术

对高档商品的仿冒、造假是一个日益严重和长期存在的全球性问题，在日常生活中较为常见，对消费者构成欺骗，严重影响了正常的商品流通和品牌信誉。目前，通过非法伪造包装物、商标、文书等生产的假冒伪劣产品已经渗透到许多行业，包括医药、食品、服装、奢侈品、珠宝、软件、纸币、文凭和证书等。上述仿冒、造假的物品，不仅扰乱了正常的经济发展秩序，而且损害了企业的声誉，甚至对消费者的健康构成了重大威胁。因此，防伪材料和技术越来越受到的重视，各国政府也在努力开发先进的防伪技术，以保护重要文件不被复制。

将荧光材料应用于防伪是当前最有效的技术手段之一。随着研究的深入，越来越多的光学材料，如碳量子点、金属有机骨架等，被越来越多地用于防伪。中国发明专利申请CN201810836592.9公开了一种稀土掺杂NaYF₄/碳量子点双模式荧光纳米复合材料的制备方法与应用，其将阳离子表面活性剂修饰的稀土掺杂NaYF₄上转换纳米颗粒的水分散液与碳量子点溶液混合，随后往混合溶液中加入碱液、乙酸乙酯和正硅酸乙酯，利用溶胶凝胶化学原理在稀土掺杂NaYF₄粒子表面包覆二氧化硅壳层，同时将碳量子点封装在壳层中，制备得到核壳型纳米复合材料。该制备方法有效地避免了碳量子点的聚集淬灭，可制备成油墨，通过喷墨打印将制备的复合材料应用于防伪领域。

但是，上述的专利申请技术方案提供的制备方法步骤多、工艺复杂、不容易控制；其提供的双模式荧光纳米复合材料，在近红外及紫外双模式光源激发下强度较低，不容易通过肉眼直接辨识，其作为荧光填料分散配备成油墨用于输出隐形荧光防伪图案的暗淡、清晰度较低、美感度低，不能满足高档产品的防伪需求，降低了其实用性。

发明内容

针对现有技术中上述制备方法复杂及材料性能的不足，以及所形成的图案不能满足高档产品防伪图案的明亮、清晰、美感度高等需求的问题，本发明的目的在于提供一种双模式荧光纳米颗粒复合材料、制备方法及应用，通过同步改进材料的组分、结构及制备工艺，具体采用硒化铕(EuSe)包覆上转换纳米颗粒，解决上述问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种双模式荧光纳米颗粒复合材料，其特征在于，该复合材料由上转换发光纳米颗粒与EuSe半导体材料制成，其中的EuSe半导体材料均匀地包覆在上转换发光纳米颗粒表面，形成异质颗粒结构。

该复合材料在两个不同波长光源激发下，均可发出肉眼清晰可见的荧光，分别形成上转换发光和下转移发光的双模式荧光。

一种制备所述双模式荧光纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)称取设定量的硒粉，加入单口瓶中，按设定比例加入三正辛基磷，将单口瓶置于超声震荡仪中超声处理，直至瓶中溶液澄清透明，形成第一分散液；

(2)称取设定量的铕源加入三口瓶中，再按设定比例依次加入第一分散液、油胺、油酸、十八烯和表面配体为油酸的上转换发光纳米颗粒的环己烷分散液，在氩气氛围保护下加热至280～300℃，反应3小时，冷却到室温后加入丙酮；将样品沉淀、用丙酮超声洗涤、离心分离，得到EuSe包覆稀土上转换发光纳米颗粒，即双模式荧光纳米颗粒复合材料。