一种一维梭形硅纳米材料制备的双模态防伪图案在数字加密中的应用制造技术

本发明专利技术的一种一维梭形硅纳米材料制备的双模态防伪图案在数字加密中的应用。简便，毒性小。一维梭形硅纳米材料有很好的荧光性质，量子产率高，光稳定性好。相比于传统的荧光硅纳米材料和荧光材料，具有良好的激发波长依赖性。将其作为荧光墨水，通过喷墨打印或者涂写的方式得到具有防伪功能的数字图案，从而实现很好的防伪效果。与此同时，相比于目前商业化的核磁共振造影剂所制备的一维梭形硅纳米材料可以同时实现核磁共振T1和T2加权成像。基于其独特的磁学性质，将制备得到的防伪图案通过核磁共振T1与T2的加权成像可以分别展现出不同的数字图案，从而实现很好的磁学防伪效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防伪
，具体涉及一种一维梭形硅纳米材料制备的双模态防伪图案在数字加密中的应用。
技术介绍
近年来，假冒伪劣商品的日益猖獗引起了世界各国的高度重视。防伪技术、材料以及产品的研究已经成为研究者普遍重视的课题，也是各厂家、商家及消费者保护自身利益的重要手段。目前研究并被广泛应用的防伪技术主要有物理学防伪技术、化学防伪技术、生物学防伪技术和多学科防伪技术四大类。其中，化学防伪技术是指将特定的化学物质加密物添加到油墨、纸张和塑料等载体中，借助化学物质在特定条件下(如：光、电、热、磁等)所产生的特殊性质变化来鉴别真伪的方法。在目前主流的防伪墨水中，化学加密荧光墨水是是一种安全性极高、科技含量高的一线动态变色效果防伪墨水，受到广大消费者和生产商的青睐。被普遍应用于酒、烟、保健品等包装防伪。然而，传统用于防伪的荧光材料通常展现出单一的荧光颜色、较差的荧光稳定性以及较低的量子效率，从而难以实现良好的防伪效果。【Qu,S.N.；Wang,X.Y.；Lu,Q.P.；Liu,X.Y.；Wang,L.J.Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,12215-12218.Wang,J.；Wang,C.F.；Chen,S.Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,9297-9301.Zhang,Y.H.；Zhang,L.X.；Deng,R.R.；Tian,J.；Zong,Y.；Jin,D.；Liu,X.G.J.Am.Chem.Soc.,2014,136,4893-4896.】。与此同时，随着科学技术的发展，20世纪60年代前后，磁性防伪材料就已经应用于银行对票据的自动处理、邮政对信件的自动分拣。目前，磁性防伪材料在很多方面得到应用，主要应用在纸币、支票、车票、印花、发票、银行存折、磁卡、防伪标签等【Nie,X.；Xu,Y.；Song,Z.；Ding,D.；Gao,F.；Liang,H.；Chen,L.；Bian,X.；Chen,Z.；Tan,W.Nanoscale,2014,6,13097-13103.Hu,H.；Zhong,H.；Chen,C.；Chen,Q.J.Mater.Chem.C2014,2,3695-3702.Li,R.；Zhang,Y.；Tan,J.；Wan,J.；Guo,J.；Wang,C.ACSAppl.Mater.Interfaces2016,8,9384-9394.】。然而，随着信息技术的发展和商品经济的深化，各种高价值商品对可实现双重防伪材料的需求将大幅增加。因此，设计同时具备荧光以及磁学性质的防伪材料，从而实现双模态防伪效果是目前研究者所面临的重要课题。功能化的硅纳米材料有着很好的光学/电学/机械性能，引起了现阶段研究者广泛关注【Pavesi,L.；Negro,L.D.；Mazzoleni,C.；Franzo,G.；Priolo,F.Nature2000,408,440-444.Ding,Z.F.；Quinn,B.M.；Haram,S.K.；Pell,L.E.；Korgel,B.A.；Bard,A.J.Science2002,296,1293-1297.Ma,D.D.D.；Lee,C.S.；Au,F.C.K.；Tong,S.Y.；Lee,S.T.Science2003,299,1874-1877.Patolsky,F.；Timko,B.P.；Yu,G.H.；Fang,Y.；Greytak,A.B.；Zheng,G.F.；Lieber,C.M.Science2006,313,1100-1104.】。特别值得关注的是，硅纳米材料优良的生物相容性和低毒性，在生物、医学、电子等方面得到了普遍应用【Science2005,307,538-544；Chem.Roc.Rev.2010,39,4234-4243；NanoToday2010,5,282-295.】。而近年来研究者们发现硅纳米材料具有超强的荧光稳定性，激发波长依赖性以及低毒性。并且通过掺杂等合成手段，可以进一步赋予硅纳米材料磁学以及电学性质，使得多功能硅纳米材料成为双模态防伪墨水的重要候选者。【Shiohara,A.；Hanada,S.；Prabakar,S.；Fujioka,K.；Lim,T.H.；Yamamoto,K.；Northcote,P.；Tilley,R.D.J.Am.Chem.Soc.2010,132,248-253.Warner,J.H.；Hoshino,A.；Yamamoto,K.；Tilley,R.D.Angew.Chem.,Int.Ed.2005,44,4550-4554.Erogbogbo,F.；Yong,K.T.；Roy,I.；Xu,G.X.；Prasad,P.N.；Swihart,M.T.ACSNano2008,2,873-878.14.Zhong,Y.L.；Peng,F.；Bao,F.；Wang,S.Y.；Ji,X.Y.；Yang,L,；Su,Y.Y.；Lee,S.T.J.Am.Chem.Soc.2013,135,8350-8356.】。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种一维硅纳米材料在荧光和磁学上具有双模态防伪图案进行防伪的应用，及具体的应用方法，能够实现双模态图案的方法及应用简单，无毒，成本低。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为采用一种一维梭形硅纳米材料制备的双模态防伪图案在数字加密中的应用。优选的，所述防伪图案的制备方法具体为：包括：a1将所述一维梭形硅纳米材料作为防伪墨水，通过喷墨打印或者涂写的方式得到荧光防伪数字图案；或，a2将所述一维梭形硅纳米材料作为磁性防伪墨水，注入孔板，并通过核磁共振加权成像得到防伪数字图案。优选的：将所述一维梭形硅纳米材料分别进行a1和a2操作，共同作用于同一图案，得到双模态防伪图案。优选的，所述一维梭形硅纳米材料的制备方法，包括下述步骤：将硅源与还原性物质相混合并持续搅拌，再通入氮气保护；将含铁离子的溶液加至步骤(1)的溶液中并搅拌过夜，得到前体溶液；将步骤(2)得到的前体溶液放入微波反应器中进行微波反应；将步骤(3)中反应完成的溶液冷却至室温，进行透析提纯，得到一维梭形硅纳米材料。优选的：步骤(1)中，硅源与还原性物质按摩尔比10:1～20:1。优选的：步骤(1)中，所用的硅源为氨丙基三甲氧基甲硅烷、四乙基原硅酸中的一种。优选的：步骤(1)中，所用的还原性物质为二水合柠檬酸三钠、柠檬酸二钠、柠檬酸中的一种。优选的：步骤(2)中，所述的含铁离子的溶液为浓度0.05～0.10M的氯化铁、硫酸铁或硝酸铁溶液，加入量为0.2～1.0mL.优选的：步骤(3)中，所述的微波反应条件为功率15～1000W、加热时间15～180min，加热温度120～170℃。本专利技术的一维梭形硅纳米材料用作双模态防伪墨水，简便，毒性小。一维梭形硅纳米材料有很好的荧光性质，量子产率高，光稳定性好。相比于传统的荧光硅纳米材料(如：零维硅纳米颗粒)和荧光材料(如：罗丹明6G(R6G))，具有良好的激发波长依赖性，制备的一维硅纳米材料在不同激发波长的激发下，可以展现出蓝色、绿色以及黄色荧光。将其作为荧光墨水，通过喷墨打印或者涂写的方式得到具有防伪功能的数字图案，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一维梭形硅纳米材料制备的双模态防伪图案在数字加密中的应用。

【技术特征摘要】
1.一种一维梭形硅纳米材料制备的双模态防伪图案在数字加密中的应用。2.根据权利要求1的应用，其特征在于，所述防伪图案的制备方法具体为：包括：a1将所述一维梭形硅纳米材料作为防伪墨水，通过喷墨打印或者涂写的方式得到荧光防伪数字图案；或，a2将所述一维梭形硅纳米材料作为磁性防伪墨水，注入孔板，并通过核磁共振加权成像得到防伪数字图案。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：将所述一维梭形硅纳米材料分别进行a1和a2操作，共同作用于同一图案，得到双模态防伪图案。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述一维梭形硅纳米材料的制备方法，包括下述步骤：将硅源与还原性物质相混合并持续搅拌，再通入氮气保护；将含铁离子的溶液加至步骤(1)的溶液中并搅拌过夜，得到前体溶液；将步骤(2)得到的前体溶液放入微波反应器中进行微波反应；将步骤(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：何耀，宋斌，钟旖菱，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32