[发明专利]气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记及其制备方法

权利要求书

1.一种气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记，其特征在于，包括防伪标记基底和附在所述防伪标记基底的表面的至少两种防伪图案，两种防伪图案为第一防伪图案和第二防伪图案，所述第一防伪图案和第二防伪图案在常态下具有相同的颜色；所述第一防伪图案包含第一胶体光子晶体，所述第二防伪图案包含第二胶体光子晶体，所述第一胶体光子晶体和第二胶体光子晶体对气体的响应性不同。

2.根据权利要求1所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记，其特征在于，所述第一胶体光子晶体为介孔胶体光子晶体，所述第二胶体光子晶体为实心胶体光子晶体。

3.根据权利要求1所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记，其特征在于，所述第一胶体光子晶体是由相同尺寸的同一种胶体粒子自组装而成的，所述第二胶体光子晶体也是由相同尺寸的同一种胶体粒子自组装而成的。

4.根据权利要求3所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记，其特征在于，组成所述第一胶体光子晶体的胶体粒子为单分散性的介孔二氧化硅、介孔二氧化钛、介孔聚苯乙烯或介孔碳胶体粒子中的任意一种，组成所述第二胶体光子晶体的胶体粒子为二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化钛、铁的氧化物、金或银中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记，其特征在于，所述防伪标记基底为玻璃、硅片、纸、纤维、塑料、丝绸中的一种或几种。

6.一种如权利要求1-5任一所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）胶体粒子的制备

a. 介孔胶体粒子：由预定比例的正硅酸乙酯、水、乙醇、十六烷基溴化铵反应制备而成；

b. 实心胶体粒子：利用沉淀法或者微乳液法制备而成；

2）胶体粒子的修饰：将制备的介孔胶体粒子和实心胶体粒子分别以含有疏水基团的硅烷进行修饰，从而对胶体粒子进行改性，给予所述防伪标记对于气体响应的能力；

3）胶体粒子溶液的制备：将修饰后的介孔胶体粒子和实心胶体粒子分别分散于乙二醇和超纯水的混合液中，并采用超声分散制备而成；

4）光子晶体防伪图案的制备：利用喷墨打印机分别将含有介孔胶体粒子的溶液和含有实心胶体粒子的溶液按照设计好的图案打印到防伪标记基底上，当溶剂挥发后，即形成光子晶体防伪图案，从而制备光子晶体防伪标志。

7.根据权利要求6所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的胶体粒子的修饰方法为将1g胶体粒子分散于19-21mL乙醇溶液中，接着加入0.45-0.55mL的含有疏水基团的硅烷后回流反应9-11小时，然后洗涤、干燥处理。

8.根据权利要求6所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记的制备方法，其特征在于，所述含有疏水基团的硅烷为含有三到十六个烷基或者氨基、羧基、巯基的三乙氧基硅烷或三甲氧基硅烷。

9.根据权利要求6所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记的制备方法，其特征在于，所述混合液中乙二醇与超纯水的体积比为1:1，所述胶体粒子的质量百分比为20%。

10.根据权利要求6所述的气体响应性介孔胶体光子晶体防伪标记的制备方法，其特征在于，所述介孔胶体粒子和所述实心胶体粒子皆具有单分散性，其粒径为150-500nm。