【技术实现步骤摘要】
基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料及其应用
[0001]本专利技术属于光致发光防伪
，特别涉及镧系离子高掺杂上转换发光纳米材料在温度相关的深层光学防伪方面的应用。
技术介绍
[0002]随着社会经济和科技的发展，假冒伪劣现象在众多领域中愈发地严重，如食品、艺术品、医药及货币等领域，假冒产品的存在不仅损害了消费者的利益，而且对社会造成了巨大经济损失。因此，为了有效阻断假冒产品的传播，迫切需要开发更先进的防伪材料，提升防伪技术水平。传统的防伪技术已经进行了较大规模的市场化应用，但其防伪模式单一，易被仿冒，在实际应用中难以达到良好的防伪效果。基于此背景，荧光防伪技术因其具有优异的荧光强度、极高的隐蔽性和保密性、复杂的编码图案等优点引起了人们的广泛关注，并逐渐成为常用的防伪技术之一。
[0003]有机染料、半导体量子点和镧系上转换发光纳米粒子等光学材料已经被研究者们证实可用于开发荧光防伪技术。相较于有机染料和半导体量子点材料，镧系元素掺杂上转换纳米粒子能够将近红外激发转换为紫外或可见光发射，具有荧光寿命长、发射带窄、光谱可调、光化学稳定性好、无光漂白性、高可加工性、便捷的表面功能化等优势，在荧光防伪领域具有更为广泛的应用前景。
[0004]目前，基于稀土元素掺杂上转换发光材料的荧光防伪技术已经取得了一定成就。现有的上转换荧光防伪方式包括：调控近红外激发光波长、功率密度，调控荧光发射颜色、辐照时间，PH刺激响应等。然而，这些稀土掺杂上转换荧光材料的防伪方案均在室温下进行，防伪模式较单一。随伪造技术的不断...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：包括两种具有不同温度依赖性镧系稀土离子高掺杂上转换发光的核壳结构纳米离子，其一为发光中心核
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活性敏化壳
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惰性保护壳结构的温度敏感型纳米粒子，其二为发光中心核
‑
惰性保护壳结构的温度非敏感型纳米粒子；所述的发光中心核为主体基质掺杂激活剂，所述的激活剂包括Ho
3+
或Er
3+
；所述的活性敏化壳为主体基质掺杂敏化剂，所述的敏化剂包括Yb
3+
；所述的主体基质为NaYF4、NaLuF4或NaGdF4；所述的惰性保护壳为NaYF4、NaLuF4或NaGdF4；所述的温度非敏感型纳米粒子中，发光中心核中还掺杂能量捕获中心离子，所述的能量捕获中心离子包括Tm
3+
。2.根据权利要求1所述的基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：所述的激活剂掺杂浓度摩尔百分比为20％
‑
100％；所述的敏化剂掺杂浓度摩尔百分比为0
‑
100％。3.根据权利要求1所述的基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：所述的温度非敏感型纳米粒子中，Tm
3+
掺杂浓度摩尔百分比为0.5％。4.根据权利要求1所述的基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：所述的发光中心核
‑
活性敏化壳
‑
惰性保护壳结构的温度敏感型纳米粒子的制备，包括以下步骤：(1)发光中心核的制备在三颈烧瓶中将激活剂水合氯化物溶解于油酸和1
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十八稀；在氩气持续保护下除氧，并加热至150℃维持至少30分钟，得到前驱物溶液；待上述溶液冷却至室温，加入含有NaOH和NH4F的甲醇溶液，随后加热到80℃，去除体系中的甲醇；再逐步升温至300
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320℃，搅拌并持续至少90分钟，形成发光核心；激活剂掺杂浓度摩尔百分比为100％；待上述溶液冷却至室温，离心分离，并用乙醇、环己烷超声洗涤，最后将离心获得的纳米颗粒分散于环己烷中形成发光核溶液；(2)发光中心核
‑
活性敏化壳的制备将摩尔比为1:1的CF3COONa和(CF3COO)3Yb加入到三颈烧瓶中；并加入OA和ODE，在氩气气氛下将混合物升温至120℃并搅拌，溶解固体并去除残留的水，随后冷却至室温并收集作为NaYbF4活性壳层前驱体；取上述步骤(1)所得核溶液加入到含有OA和ODE的三颈烧瓶中，在80℃下去除体系中的环己烷；在氩气保护下，将溶液加热至300℃，然后分次注入NaYbF4前驱体，核与前驱体摩尔比为1：3.6，反应形成相应的外延壳；敏化剂掺杂浓度摩尔百分比为100％；将混合物冷却至室温，离心收集发光中心核
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活性敏化壳产物，用乙醇和环己烷洗涤，分散于环己烷中形成核
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壳溶液；(3)发光中心核
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活性敏化壳
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惰性保护壳的制备将摩尔比为1:1的CF3COONa和(CF3COO)3Y加入到三颈烧瓶中，并加入OA和ODE，在氩气气氛下将混合物升温至120℃并搅拌，使固体全部溶解并去除残留的水，随后冷却至室温并收集作为NaYF4惰性壳层前驱体；
取上述步骤(...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐婧，王恩慧，涂浪平，付文婧，牛陆君，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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