关键词：
防伪技术
双模式荧光材料
上转换/下转换荧光
UV可调控
摘要：
伴随市场上假冒伪劣商品数量日益增长,防伪技术在其中扮演的角色越来越重要。目前市场上常见的防伪技术有:激光全息、纹理、数码和二维码（Quick Response Code,QR）等防伪技术,这些防伪技术已经被仿造者熟知且容易被复制。荧光材料作为一种具有独特光学性能的防伪材料受到了广泛关注。荧光防伪技术作为一种在可见光下不可见,在特定的激发光下才显现信息的防伪技术,隐藏的图案信息可以避免被复制。但是随着常见的365 nm紫外（Ultra Violet,UV）激发光下荧光材料被广泛应用于各个领域,人们对常见的单一模式的荧光防伪技术越来越熟悉。因此,如何去开发出新型的荧光防伪材料和防伪技术仍然是一大难题。本论文中,就目前存在的防伪问题,研究出了两种具有双模式防伪的新型荧光防伪材料。首先提出将具有上转换发光的Na YF4:Er,Yb（Tm）材料与具有下转换荧光的碳量子点（Carbon dots,CDs）材料通过简单的水热法进行复合,复合材料可以同时在980 nm近红外（Near Infrared,NIR）激发光下和365 nm UV激发光下显示隐藏信息;接着提出用短波长（254 nm）UV光源来代替高热量的NIR光源,将具有高荧光强度、光稳定性和无毒的Y2O3:Eu材料（254 nm UV荧光材料）与CDs材料（365 nm UV荧光材料）物理混合制备UV可调控的双模式荧光材料。并先后研究了两种材料的形貌特征和荧光性能,主要内容如下:1)通过简单的水热的方法合成Na YF4:Er,Yb（Tm）/CDs复合材料,然后通过电子扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和高倍透射电子显微镜（HRTEM）对三种材料Na YF4:Yb,Er、CDs和Na YF4:Yb,Er/CDs进行了形貌表征,结果表明复合之后材料的形状由六角片变成了圆饼状,并在复合材料表面观察到黑色纳米点。接着对复合前后的Na YF4:Yb,Er和Na YF4:Yb,Er/CDs两种材料分别进行了X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）测试,复合之后的材料元素C、N、O的含量增加,并与纯CDs的FTIR峰值相一致,进一步证实了复合材料的成功制备。然后进行了紫外-可见（UV-vis）吸收光谱和荧光光谱测试,复合之后的材料可以实现在980 nm NIR和365 nm UV两种激发光下发射光。最终通过丝网印刷的方式实现了NIR\UV双模式荧光防伪效果。2)通过简单的水热法合成Y2O3:Eu纳米棒与CDs纳米点材料,接着分别通过SEM、TEM和HRTEM测试了两种材料的形貌特征,并对Y2O3:Eu进行X射线衍射（XRD）表征;接着对两种材料分别测试了激发光谱和荧光光谱,并根据荧光特征进行了物理混合,巧妙地利用两种材料不同地荧光特征,成功制备了36种复合油墨。接着将36种复合材料油墨印刷成色块,并研究了色块荧光强度与复合油墨浓度之间的关系,结果表明,荧光强度随着掺杂浓度的增加而增强。最终通过丝网印刷的方式将复合油墨印刷成不同图案,实现了UV可调控型双模式荧光防伪材料。UV可调控型防伪材料作为一种新型防伪技术实现了低成本、易操作和难复制的防伪需要,可以大规模生产应用于防伪领域。
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