一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜及制备方法和应用。所述柔性膜的组成式为A

【技术实现步骤摘要】
一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于无机发光材料
，涉及一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]信息加密和防伪技术是当今信息安全领域的重要组成部分。目前，假冒伪劣产品已经渗透到许多行业，包括药品、食品、服装、奢侈品、珠宝、软件等，给消费者和版权所有人造成了经济损失。由于假冒商品在世界各地无处不在，政府和版权所有者增加了投资，不断转化为防伪技术。随着信息技术的发展，信息安全问题也日益增多，信息泄密严重。光学加密具有多通道、高复杂度和强可编码能力等特点，已成为现代信息安全最重要的手段之一。(Optical nanomaterials and enabling technologiesfor high
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security
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level anticounterfeiting，DOI:10.1002/adma.201901430)
[0003]传统的防伪发光油墨通常由紫外光或可见光激发的单色、单模光致发光材料或近红外激发的上转换发光材料组成。然而，这种单模发光油墨很容易被复制，防伪级别较低。因此，开发防伪模式多样、形貌规整均一的多模式发光微纳米材料有助于构筑多级防伪机制，提高防伪能力。然而，复合具有不同发光特性的材料是目前获得多模式发光材料的主流策略，不同组分之间化学稳定性、光物理稳定性的差异导致这种多模式发光在稳定性、均匀性上存在缺陷，某一组分的变质或脱离将导致发光性能的改变，从而阻碍了其在实际应用中的发展(Luminescent oxygen
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sensitive ink to produce highly securedanticounterfeiting labels by inkjet printing,J.Am.Chem.Soc.2020,142,13558
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13564)。从古至今，信息传输的安全性一直面临着巨大的挑战。以当下广泛使用的二维码为例，由于其制作过程简单，编解码规则高度公开，导致信息泄露严重。在二维码的基础上增加颜色通道不仅可以实现编码容量的扩充，还可以实现信息加密的效果。
[0004]单一基质多模式发光材料的研发是解决以上科学问题有效途径之一，因此在单一基质中实现光致发光、余辉发光、应力发光等多种模式耦合、构筑动态发光机制以及实现光色调制是光学防伪材料和信息加密材料研发中的关键，相关发光材料和装置对于信息加密防伪的发展具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术目的之一是提供一种化学稳定性能和光物理性能优异的单一基质稀土基多模式发光柔性膜。
[0006]本专利技术目的之二是提供一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜的制备方法。
[0007]本专利技术目的之三是提供上述单一基质稀土基多模式发光柔性膜在信息加密防伪装置中的应用。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现。
[0009]本专利技术提供的一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜，其化学组成式为
A
a
B
b
C
c
D
d
O6:xPr
3+
,yEr
3+
,zCr
3+
,0≤a≤1.5,0≤b≤1,0≤c≤1,0≤d≤2,0≤x≤0.1,0≤y≤0.1,0≤z≤0.1,其中，A为Na,Li,K元素中的一种或多种，B为Gd,La,Sc,Y,Eu,Sm,Dy元素中的一种或多种，C为Sc,Ca,Mg中的一种或多种，D为Ti,Nb,Sb,Te,W,Zr,Ta元素中的一种或多种，O为氧元素。
[0010]本专利技术提供的单一基质稀土基多模式发光柔性膜的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)按通式A
a
B
b
C
c
D
d
O6:xPr
3+
,yEr
3+
,zCr
3+
化学计量比称取合适的原料，其中A元素过量10％～30％，将原料溶于硝酸，搅拌均匀；或者将粉末置入研钵研磨至混合均匀；
[0012](2)将步骤(1)得到的溶液或者粉末置于坩埚，在高温炉中煅烧，得到前驱体；
[0013](3)将步骤(2)得到的前驱体研磨成粉末，置于刚玉坩埚，在高温炉中煅烧，得到烧结体；
[0014](4)将步骤(3)得到的烧结体研磨成粉末，过筛，得到多模式发光材料；
[0015](5)将过筛后的多模式发光材料与聚二甲基硅氧烷/固化剂按质量比例混合并搅拌均匀；
[0016](6)将步骤(5)获得的均匀流体逐滴滴加至玻璃板表面，待自然流平后放入真空干燥箱抽真空至气泡消失，随后设置真空干燥箱的温度和保温时间，最后取出脱模获得多模式发光柔性膜。
[0017]进一步地，步骤(1)所述原料来自对应元素的单质、氧化物、氯化物、硫化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐，以及其它合适的盐类的一种以上。
[0018]进一步地，步骤(2)所述煅烧的温度为500～800℃，煅烧的时间为1～4小时。
[0019]进一步地，步骤(3)所述煅烧的温度为1000～1500℃，煅烧的时间为4～10小时。
[0020]进一步地，步骤(3)中，高温炉气氛可以为空气气氛，氧气气氛，惰性气体气氛或者还原气氛。气氛为还原气氛时，对烧结体进行二次退火即可得到所述多模式发光材料。
[0021]步骤(3)得到的烧结体通常样品颗粒形貌不规则，颗粒度较大，粒径分布不均匀。因此，可以通过步骤(4)的常规研磨步骤和过筛步骤来实现多模式发光材料的颗粒度大小以及粒径分布均匀度控制。
[0022]进一步地，步骤(4)所述过筛的筛网孔径为200～800目。
[0023]进一步地，步骤(5)所述多模式发光材料与聚二甲基硅氧烷/固化剂的质量比为1:2.5～1:3.5。其中混合物中聚二甲基硅氧烷与固化剂的质量比为10:1。
[0024]进一步地，步骤(6)所述真空干燥箱的温度设置为100～150℃，保温时间为2～4小时。
[0025]上述制备方法简单、易于操作、设备成本低且无污染。所制备得到的多模式发光柔性膜发光性能优异，化学稳定性、水稳定性优异，作为一种理想的信息加密防伪技术，该技术具有可大规模生产、无损的、不可克隆和便于鉴定等优点。
[0026]本专利技术还提供了上述单一基质稀土基多模式发光柔性膜在信息加密防伪装置中的应用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有下列优势：
[0028](1)本专利技术的激发范围覆盖X射线到近红外范围，可以被X射线、紫外光、太阳光、白光LED激发出长余辉发光，被980nm近红外激光激发出上转换发光和光激励发光。
[0029](2)本专利技术的发射范围宽，覆盖可见光到近红外区域。
[0030](3)本专利技术具有多刺激响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单一基质稀土基多模式发光柔性膜，其特征在于，其化学组成式为A
a
B
b
C
c
D
d
O6:xPr
3+
,yEr
3+
,zCr
3+
,0≤a≤1.5,0≤b≤1,0≤c≤1,0≤d≤2,0≤x≤0.1,0≤y≤0.1,0≤z≤0.1,其中，A为Na,Li,K元素中的一种或多种，B为Gd,La,Sc,Y,Eu,Sm,Dy元素中的一种或多种，C为Sc,Ca,Mg中的一种或多种，D为Ti,Nb,Sb,Te,W,Zr,Ta元素中的一种或多种，O为氧元素。2.一种权利要求1所述的单一基质稀土基多模式发光柔性膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按通式A
a
B
b
C
c
D
d
O6:xPr
3+
,yEr
3+
,zCr
3+
化学计量比称取合适的原料，将原料溶于硝酸，搅拌均匀；或者将粉末置入研钵研磨至混合均匀；(2)将步骤(1)得到的溶液或者粉末置于坩埚，在高温炉中煅烧，得到前驱体；(3)将步骤(2)得到的前驱体研磨成粉末，置于刚玉坩埚，在高温炉中煅烧，得到烧结体；(4)将步骤(3)得到的烧结体研磨成粉末，过筛，得到多模式发光材料；(5)将过筛后的多模式发光材料与聚二甲基硅氧烷/固化剂按质量比例混合并搅拌均匀；(6)将步骤(5)获得的均匀流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏志国，周新全，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：