[發明專利]一種多模態發光防偽材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110292489.4
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113201338B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 劉偉生;趙珊珊;王文杰
• 申請（專利權）人: 蘭州大學;新沂市沂蘭綠色材料產業研究院有限公司
• 主分類號: C09K11/66
• 分類號: C09K11/66;G09F3/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 劉紅陽

本發明公開了一種多模態發光防偽材料及其制備方法和應用，屬于熒光防偽材料技術領域。該防偽材料的化學組成式為Mg_2?xSnO₄:xTb³⁺，其中，0≤x≤0.015。本發明的多模態發光防偽材料是通過高溫固相法進行制備的，在單一體系中實現了多模態雙色發射，具有成本低廉、物理化學性質穩定、光學性能優秀、無毒等優點，其具有光致、余輝和光激勵三種發光模式及藍光、綠光雙色變化，難以被替代偽造；該防偽材料的制備方法工藝簡單，在日常的生產生活中具有很大的應用價值和應用范圍，尤其是在信息加密領域具有非常大的應用潛力。

技術領域

本發明屬于熒光防偽材料技術領域，具體涉及一種多模態發光防偽材料及其制備方法和應用，該防偽材料具有光致發光、余輝發光和光激勵發光三種發光模式，并且光致發光與余輝發光、光激勵發光的顏色不同。

背景技術

隨著科技文明的不斷進步，造假手段也層出不窮，使得假冒偽造的事件在經濟安全、人類生命財產安全、國家安全等領域普遍存在。因此，開發并使用具有加密和解密技術的防偽系統，對于保障政府和和日常生活中的個人信息安全具有重要意義。目前，各種技術和材料，包括：商標、磁性油墨、激光全息圖、等離子體標簽和發光材料等，都在信息安全領域得到了廣泛的應用。其中，發光材料具有可視性好、設計簡單、操作方便等優點，被普遍認為是最理想的信息加密和防偽材料。一般情況下，存儲在發光材料中的信息需要在外界光源的激發下才能被有效地讀取，所以這在一定程度上提高了數據存儲的安全性。但是，這種單一的模式具有可預測性，從而使存儲的信息可以被復制或改寫。因此，為了更安全地存儲和保護信息，需要將多個安全元素結合起來以實現多級信息加密。

稀土摻雜的無機發光材料作為一種高級的熒光粉，因具有優異的發光性能而受到廣泛關注。其中，稀土離子(Ln³⁺)和無機基質材料的顯著優勢為多維發光的產生提供了巨大的可能性。比如說：Ln³⁺是一種高效的發光中心，具有的吸收和發射能級可以覆蓋紫外可見到近紅外區間內的光譜范圍。不同發光顏色的Ln³⁺相結合可以產生所需的多色發射。而且，無機基質材料一般具有穩定的物理化學性質、低毒性和良好的環境耐受性，在日常的生產生活中具有很大的應用價值。更重要的是，基質材料除了可以容納Ln³⁺外，還可以通過晶體場、能量遷移和電荷補償效應與Ln³⁺相互作用，從而產生多種發射模式，如：光致發光(PL)、熱釋發光(TL)、上轉換發光(UCL)、余輝發光(PersL)、機械發光和光激勵發光(PSL)等。

但是，目前的熒光防偽材料主要呈現出單色、單/雙模式識別等缺點，可以被某些具有相同發射的物質所取代，所以極易被偽造，安全性能不高。相比于傳統的熒光防偽材料，多模態防偽材料可以極大地提高防偽級別，因此，如何制備多模態發光防偽材料成為一個重要的研究課題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述不足或缺陷之處，提供一種具有光致發光、余輝發光和光激勵發光三種模態發光特性的多模態發光防偽材料，并且其光致發光的顏色與余輝發光、光激勵發光的顏色不同。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種多模態發光防偽材料，其化學組成式為Mg_2-xSnO₄:xTb³⁺，其中，0≤x≤0.015。

作為優選，所述x的值為0.013。

本發明還提供了上述多模態發光防偽材料的制備方法，包括以下步驟：