基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨及制备方法，该基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，包括油墨溶剂和荧光组分，所述荧光组分以元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点为核，以包覆核外的TMOS或APTES作为核内层，以包覆核内层外的PMMA或PS作为核外层；其中，核内所掺杂的元素离子为稀土离子或过渡金属离子。该基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，具有荧光特性好、环境中稳定性高、多色发光稳定、加密等级高、寿命长等优势。长等优势。长等优势。

【技术实现步骤摘要】
基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨及制备方法


[0001]本专利技术涉及防伪油墨领域，尤其涉及一种基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨及制备方法。

技术介绍

[0002]卤化物钙钛矿量子点因高量子产率，宽色域，窄半高宽，高色纯度，高吸收系数，合成简便、低成本等优异特性，可以用于发光LED，照明显示，防伪，太阳能电池，传感器以及其他光电器件。然而由于卤化物钙钛矿量子点容易受湿度、光照、温度等环境影响，导致其量子点不稳定。且由于其离子特征，导致形成的多种颜色也容易发生离子交换反应，而使合成的多色不稳定，应用效果较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨及制备方法，获得的荧光加密防伪油墨，具有荧光特性好、环境中稳定性高、多色发光稳定、加密等级高、寿命长等优势。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005]基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，包括油墨溶剂和荧光组分，所述荧光组分以元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点为核，以包覆核外的TMOS或APTES作为核内层，以包覆核内层外的PMMA或PS作为核外层；其中核内所掺杂的元素离子为稀土离子或过渡金属离子。
[0006]其中，TMOS为四甲氧基硅烷，APTES为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。
[0007]进一步的，所述油墨溶剂为二氯甲烷、氯仿、水中的一种。
[0008]进一步的，按照质量分数计，油墨溶剂的质量为荧光加密防伪油墨总质量的80％
‑
95％。
[0009]进一步的，本申请还提供了一种基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨的制备方法，具体包括如下步骤：
[0010]S1：将一定量的卤化铅、卤化铯、油胺、掺杂元素的卤化物盐加入至极性溶剂A中，搅拌混合得到元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液；
[0011]S2：将TMOS或APTES加入至极性溶剂B中，搅拌混合形成极性溶液B1；将PMMA或PS加入至极性溶剂B中，搅拌混合形成极性溶液B2；
[0012]S3：将一定量步骤S1中的原溶液快速注入极性溶液B1中，搅拌混合得到具有核内层的元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液；
[0013]S4：将步骤S3中得到的溶液离心，离心后的沉淀重新分散至B2溶液中，搅拌混合得到具有核内层和核外层的元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液，既可作为一种荧光组分的荧光加密防伪油墨；
[0014]或将步骤S3中得到的溶液离心，离心后的沉淀重新分散至B2溶液中，搅拌混合得
到具有核内层和核外层的元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液，之后将一定量的正己烷加入其进行搅拌得到沉淀，得到的沉淀研磨成粉末后再次重新分散至水中，既得一种荧光组分的荧光加密防伪油墨。
[0015]在一个示例中，所述荧光加密防伪油墨包含不止一种荧光组分，不同种荧光组分的区别在于所掺杂的元素离子不同，其制备方法如下：按照权利要求3的步骤分别制备不同种荧光组分的荧光加密防伪油墨，之后将不同种荧光组分的荧光加密防伪油墨按照一定比例混合，既得。
[0016]进一步的，极性溶剂A为DMF；极性溶剂B为低沸点极性溶剂；极性溶剂B为CH2Cl2或CHCl3。
[0017]进一步的，步骤S1中的搅拌温度为60
‑
95℃；步骤S2、S3、S4中分别采用常温搅拌。
[0018]进一步的，步骤S1中，涉及的卤元素为为Cl。
[0019]进一步的，步骤S4的离心速度为7000
‑
15000rpm。
[0020]进一步的，按照物质的量分数计，步骤S1中，卤化铅0.37％
‑
0.61％，卤化铯0.37％
‑
0.61％，掺杂元素的卤化物盐0.37％
‑
0.61％，油胺0.76％
‑
1.81％，余量为极性溶剂A。
[0021]本专利技术采用上述结构，所具有的优点是：
[0022]1、本申请防伪油墨中荧光组分的核心材料是元素离子掺杂的发光钙钛矿量子点，其使材料发光的颜色取决于所掺杂的元素，可以发出各种颜色的光。
[0023]本申请核材料外包覆有双层防护层，所以不会存在因卤族元素之间发生的阴离子交换反应，而导致的多色混淆，颜色漂移、不稳定的现象。各自的颜色完全取决于掺杂的过渡金属元素离子或稀土元素离子的跃迁发光，且混合后的防伪油墨颜色只依赖于混合前所用溶液的体积比或摩尔比。
[0024]具体的，核外层PMMA或PS具有较好的防水性可形成防水保护层，较好避免其内材料受外界环境影响；核内层TMOS或APTES，一方面能够较好的包覆锰离子掺杂的CsPbCl3钙钛矿量子点，另一方面能够作为界面层和调控配体较好兼容核外层的PMMA或PS，实现牢固双层包覆，荧光稳定性好；需要注意的是，核内层材料TMOS或APTES可溶于有机溶剂且对水比较敏感，其遇水后可水解为氧化硅，氧化硅具有较好的防水性能够稳定的包覆在核外，所以即使后续核外层防水能力降低后，核内层仍然能够对核形成较好防水保护，如此有助于实现核材料较强的荧光稳定性，延长荧光寿命。
[0025]2、本申请防伪油墨，荧光信号强，方便识别，在紫外光下就可以轻松识别信号。
[0026]3、本申请防伪油墨，可采用水作为油墨溶剂，不仅环保性好，且具有荧光特性好、环境中稳定性高、寿命长等优势。
[0027]4、本申请防伪油墨的制备方法简单，成本低廉，发光效率高，量子点稳定性强，多色稳定性强等优点。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实例1的防伪油墨的荧光光谱图；
[0029]图2为本专利技术实例3的防伪油墨的荧光光谱图；
[0030]图3为本专利技术实例4的防伪油墨的荧光光谱图；
[0031]图4为本专利技术实例1的防伪油墨在滤纸上留下的防伪印记状态图；
[0032]图5为本专利技术实例3的防伪油墨在滤纸上留下的防伪印记状态图；
[0033]图6为本专利技术实例4的防伪油墨在滤纸上留下的防伪印记状态图；
[0034]图7为本专利技术实例5的防伪油墨在滤纸上留下的防伪印记状态图。
具体实施方式
[0035]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0036]实施例1：
[0037]本实施例，提供了一种基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，包括油墨溶剂和荧光组分，荧光组分以锰离子掺杂的CsPbCl3钙钛矿量子点为核，以包覆核外的TMOS作为核内层，以包覆核内层外的PMMA作为核外层，其中油墨溶剂为二氯甲烷。
[0038]上述荧光加密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，其特征在于，包括油墨溶剂和荧光组分，所述荧光组分以元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点为核，以包覆核外的TMOS或APTES作为核内层，以包覆核内层外的PMMA或PS作为核外层；其中核内所掺杂的元素离子为稀土离子或过渡金属离子。2.根据权利要求1所述的基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，其特征在于，所述油墨溶剂为二氯甲烷、氯仿、水中的一种。3.根据权利要求1所述的基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨，其特征在于，按照质量分数计，油墨溶剂的质量为荧光加密防伪油墨总质量的80％
‑
95％。4.基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将一定量的卤化铅、卤化铯、油胺、掺杂元素的卤化物盐加入至极性溶剂A中，搅拌混合得到元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液；S2：将TMOS或APTES加入至极性溶剂B中，搅拌混合形成极性溶液B1；将PMMA或PS加入至极性溶剂B中，搅拌混合形成极性溶液B2；S3：将一定量步骤S1中的原溶液快速注入极性溶液B1中，搅拌混合得到具有核内层的元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液；S4：将步骤S3中得到的溶液离心，离心后的沉淀重新分散至B2溶液中，搅拌混合得到具有核内层和核外层的元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液，既为权利要求1中的所述的基于卤化物钙钛矿量子点的荧光加密防伪油墨；或将步骤S3中得到的溶液离心，离心后的沉淀重新分散至B2溶液中，搅拌混合得到具有核内层和核外层的元素离子掺杂的卤化物钙钛矿量子点溶液，之后将一定量的正己烷加入其进行搅拌得到沉淀，得到的沉淀研磨成粉末后再次重新分散至水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，陈刚，张建峰，刘海运，张力夫，吕泽华，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：