应用ZnO量子点进行荧光防伪的方法技术

本发明专利技术提供一种应用ZnO量子点进行荧光防伪的方法，该方法通过制备出形貌均一，尺寸可控的ZnO量子点，并对制备出的ZnO量子点进行深紫外光照射验证其荧光性能，保证ZnO量子点具有较高的深紫外光选择性，最后对物品进行标记达到防伪功效。与传统荧光防伪方法相比，该方法所用材料ZnO量子点首次用于荧光防伪领域，工艺简单，成本低，防伪材料的制备过程无有毒副产物产生，对环境无污染；通过该方法生成的ZnO量子点洁净且纯度高，尺寸可调，具有较好的深紫外光选择性，防伪性能大为提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种荧光防伪方法，尤其是。
技术介绍
当前,荧光防伪标记常用的荧光材料主要分为两大类1.有机荧光材料，其具有大共轭体的不饱和分子，多为日光激发，可应用色彩明显的装饰印刷，但其易氧化分解，荧光稳定性差，且生产エ艺复杂，成本昂贵；2.无机荧光材料，其抗辐射能力強，稳定性好，可应用于荧光屏和日光灯，但其在油性介质中难以分解，耐水性差，对板材有一定的磨损和侵蚀，而且常用的无机荧光材料具有毒性，污染环境。目前在纸币、护照、邮票、有价证券以及各类防伪标签中广泛采用的紫外激发荧光纤维，其敏感的紫外波段较宽，激发选择性不够高，而且其一般只适合与纸质 材料集成，并要求在纸张合成中ー并载入，无法后期修饰或嵌入，加大了商品生产的エ艺难度和成本。由于具有较大的荧光效率和尺寸依赖的荧光可调性，有机半导体量子点近年来在荧光标记和荧光传感等领域被广泛地研究。传统的诸如CdTe及CdSe的Cd基半导体量子点具有高的荧光效率，且荧光颜色随尺寸可从绿色调控到红色。但是，其毒性和境污染问题严重制约了它的实际应用。相对而言，ZnO量子点是ー个绿色无毒的、批量制备简易、原料充分廉价的荧光材料，有望在生物荧光标记和荧光防伪标记中得到实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服传统荧光防伪方法所用材料稳定性差、生产エ艺复杂，成本高且有毒并污染环境的缺点，提供一种，该方法通过制备出形貌均一，尺寸可控的ZnO量子点，并对制备出的ZnO量子点进行深紫外光照射验证其荧光性能，保证ZnO量子点具有较高的深紫外光选择性，最后对物品进行标记达到防伪功效。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案 一种，包括以下步骤 I.制备ZnO量子点，具体制备过程如下 (1)将Zn(CH3C00)2·2Η20加入到绝对こ醇中，升温至80°C并进行2小时的快速搅拌，再降温至Oで，生成[Zn]离子浓度为0.1摩尔/升的醋酸锌こ醇溶液； (2)将LiOH· H20加入到绝对こ醇中，进行20分钟的超声溶解，生成离子浓度为O. 1-0. 4摩尔/升的氢氧化锂こ醇溶液； (3)将氢氧化锂こ醇溶液逐滴加入到醋酸锌こ醇溶液中，快速搅拌3小吋，生成ZnO量子点平均直径为2-10纳米的ZnO量子点溶液；所述ZnO量子点平均直径通过Zn (CH3C00) 2 · 2H20和LiOH · H20的摩尔比进行控制，摩尔比取值范围为I :1_1 4 ； (4)通过离心或者加入过量的正庚烷清洗和沉淀ZnO量子点，使ZnO量子点重新分散在绝对こ醇中，将温度降到Oで以下保存ZnO量子点；ZnO量子点未被立即用于荧光防伪时，还需对ZnO量子点进行包裹处理，优选采用Si02或PVP对ZnO量子点进行包裹处理。2.通过对ZnO量子点进行深紫外光照射验证其荧光性能 所述深紫外光的波长优选小于300纳米。3.用经验证的ZnO量子点标记物品进行防伪 优选采用502胶与ZnO量子点的混合物标记物品进行防伪。与传统荧光防伪方法相比，该方法所用材料ZnO量子点首次用于荧光防伪领域，工艺简单，成本低，防伪材料的制备过程无有毒副产物产生，对环境无污染；通过该方法生成的ZnO量子点洁净且纯度高，尺寸可调，具有较好的深紫外光选择性，防伪性能大为提闻。附图说明图I为本专利技术所述应用ZnO量子点进行荧光防伪方法的实施流程图。图2为本专利技术步骤(I)制备ZnO量子点的实施流程图。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术作进一步说明 如图I所示，本专利技术所提供的夜视图像增强方法包括如下各个步骤 首先制备ZnO量子点，具体制备过程如下 将2. 18克的Zn(CH3C00)2 · 2H20加入到100毫升的绝对乙醇中，升温至80°C并进行2小时的快速搅拌，再降温至O °C，生成[Zn]离子浓度为0.1摩尔/升的醋酸锌乙醇溶液，作为前驱溶液；将O. 42-1. 68克的LiOH · H20加入到100毫升的绝对乙醇中，进行20分钟的超声溶解，生成离子浓度为O. 1-0. 4摩尔/升的氢氧化锂乙醇溶液；将氢氧化锂乙醇溶液逐滴加入到醋酸锌乙醇溶液中，快速搅拌3小时，生成ZnO量子点平均直径为2-10纳米的ZnO量子点溶液。制备过程中温度、反应时间、前驱溶液浓度及反应物摩尔比等都会影响ZnO量子点的尺寸，本专利技术主要通过控制醋酸锌和氢氧化锂的摩尔比来控制ZnO量子点的尺寸，醋酸锌和氢氧化锂的摩尔比即为[Zn]离子与离子的摩尔比，实验时分别选取摩尔比为1:1，1:1.4，1:2，1:3，1:4，制备出形貌均一的平均直径2-10纳米尺度的ZnO量子点；通过离心或者加入过量的正庚烷清洗和沉淀ZnO量子点，使其重新分散在绝对乙醇中，将温度降到O V以下保存ZnO量子点。制备出的ZnO量子点形貌比较均一地表现为球形状，尺寸分布比较集中，是结晶质量较高的六边形纤维锌矿结构。如果通过上述过程得到的ZnO量子点没有被立即用于荧光防伪而需长时间保存时，在溶液中容易团聚，影响荧光效率，因此后期通常使用Si02或PVP对ZnO量子点进行包裹处理，提高量子点的稳定性。其次要通过深紫外光照射ZnO量子点验证它的荧光性能 ZnO量子点荧光颜色具有尺寸可调性，在深紫外光照射下随ZnO量子点尺寸的增大能够从蓝色依次变化到橙色，如平均直径2-10纳米的ZnO量子点在波长为264纳米的深紫外光照射下展现出由蓝色依次变化至橙黄色的丰富色彩，但在日光和波长为300纳米以上的紫外光照射下表现为无色，说明ZnO量子点具有深紫外光激发选择性，体现出独特、更具激发选择性的荧光防伪性能。随后，我们进行了光致荧光(PL)光谱和光致激发(PLE)光谱的测量，PL光谱的可见发光峰从427 nm红移到564 nm，相应的PLE光谱也发生了明显的红移。 最后用经验证的ZnO量子点标记物品进行防伪 用ZnO量子点对某些物品进行了简易的标记，如用纤细的毛笔沾附刚制备的ZnO量子点溶液，对纸币、硬币、光盘及玻璃等材质进行了标记。将经ZnO量子点溶液标记过的纸币分别放在日光、365纳米波长的紫外光和254纳米波长的深紫外光下照射，可以看出纸币中原有的突光防伪标记在两种紫外光下有着同样的突光响应，而ZnO量子点的标记仅仅在254纳米波长的深紫外光下才表现为蓝色可见。将经ZnO量子点溶液标记过的硬币、光盘及玻璃等放在254纳米波长的深紫外光下照射，ZnO量子点标记印迹展现出不同的色彩，说明ZnO量子点可以用于设计复杂多样的防伪标记，更重要的是表明了 ZnO量子点可以用于非纸质商品的内嵌式本体防伪，突破了目前传统的纸质标签式防伪的局限性，提高了防伪能力，为商品流通过程中的各级商家提供了一个简易的标记手段。为提高标记作业的效率，便于流水线生产，可采用ZnO量子点溶液与502胶的混合物批量标记物品。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用ZnO量子点进行荧光防伪的方法，其特征在于包括以下步骤 (1)制备ZnO量子点； (2)通过深紫外光照射ZnO量子点验证荧光性能； (3)用经验证的ZnO量子点标记物品进行防伪。2.根据权利要求I所述的应用ZnO量子点进行荧光防伪的方法，其特征在于所述步骤(I)中制备ZnO量子点的过程如下 (1)将Zn(CH3C00)2*2H20加入到绝对乙醇中，升温至80°C并进行2小时的快速搅拌，再降温至0 °C，生成[Zn]离子浓度为0. I摩尔/升的醋酸锌乙醇溶液； (2)将LiOH H2O加入到绝对乙醇中，进行20分钟的超声溶解，生成离子浓度为0.1-0. 4摩尔/升的氢氧化锂乙醇溶液； (3)将氢氧化锂乙醇溶液逐滴加入到醋酸锌乙醇溶液中，快速搅拌3小时，生成ZnO量子点平均直径为2-10纳米的ZnO量子点溶液； (4)通过离心或者加入过量的正庚烷清洗和沉淀ZnO量子点，使ZnO量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小勇，庄申栋，张业伟，胡经国，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：