基于石墨烯量子点的荧光墨水制备及其在荧光防伪中的应用

发布时间：2021-01-16 02:23

　　随着科学技术的快速发展,人们逐渐意识到信息真伪和安全储存的重要性,对开发新型防伪材料和防伪技术的需求也愈发迫切。其中利用荧光材料的荧光防伪是目前使用最为广泛的防伪技术,它具有操作简便、省时和防伪性能强等优点。而石墨烯量子点（GQDs）作为一种新型的碳基荧光纳米材料,与传统的发光半导体量子点和有机荧光染料相比,具有表面修饰性强、毒性低、污染小、制备成本低和光稳定性好等优点,在荧光墨水领域具有潜在的应用价值。本论文将一种或多种荧光颜色的GQDs制备得到荧光墨水,通过书写或打印得到各种防伪图案。防伪图案在特定的激发光激发下,通过显现荧光信息提供便捷的辨认真伪方法,达到简单防伪的目的。此外,以氮硫共掺石墨烯量子点（N,S-GQDs）为荧光防伪材料,设计刺激响应型的信息存储和防伪技术。将N,S-GQDs与稀土铕配合物结合起来制备复合荧光墨水,实现更高级的多重防伪效果。具体研究内容如下:（1）我们以具有石墨烯母核结构的1,3,6-三硝基芘为碳源,以三乙胺为氮掺杂源和溶剂,发展了一步自下而上溶剂热制备油溶性好的高亮N-GQDs的方法。由于N-GQDs具有较好的抗盐性、光稳定性和在乙醇中良好的溶解性,... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PMAA/NAC封端的CdTe量子点的合成路线及应用示意图

理工大学硕士学位论文 基于石墨烯量子点的荧光墨水制备及其在荧光防伪中的5 nm 光照射下呈现明亮的荧光，而将其放置在 365 nm 紫外灯下连续照射间后，日光下的颜色和紫外光下的荧光颜色均发生了明显变化(图 2.2b)。一步证明其实际应用，将三种聚合物荧光墨水打印在 PVA 膜上，使用花模进行 365 nm 紫外灯照射后，PVA 膜在可见光下和紫外光下均呈现了光后的新增颜色(图 2.2c)。该结果证明可以通过比色法提供防伪信号，避免基底的荧光背景干扰，进一步提高了防伪性能。尽管聚合物荧光材料在荧性能上效果显著，但是其制备过程过于复杂，不利于大量合成。

浙江理工大学硕士学位论文 基于石墨烯量子点的荧光墨水制备及其在荧光防伪中的应用等是荧光防伪材料中应用比较成熟、广泛的稀土元素[53-55]。这些稀土配合物荧光材料具有荧光色泽鲜艳、发射峰狭窄、荧光寿命较长、荧光强度高和光稳定性好等特性，近年来被广泛应用于荧光防伪墨水中。如图 2.3 所示，Wang 等人[56]分别合成了在 275 nm 激发光激发下发射红、绿和蓝色荧光的 Eu-NMOFs、Tb-NMOFs 和 Dy-NMOFs 配合物，通过喷墨打印机混合三色荧光墨水获得全彩打印荧光图案。打印的图案在日光下不可见，使用 275 nm 的特定激发光对其进行解码时，图案在紫外灯下呈现出清晰明亮的荧光效果，达到了全彩打印以及信息加密的目的。稀土配合物荧光材料荧光性能独特，但材料中存在的大量重金属离子不仅会污染环境，还会对人类健康造成危害，且稀土金属价格昂贵，使荧光墨水的制备成本过高，限制了其在荧光防伪中的广泛应用。


本文编号：2979969