[发明专利]一种基于氟化钙纳米颗粒的荧光隐形墨水的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于氟化钙纳米颗粒的荧光隐形墨水的制备方法，将可溶性钙盐溶于去离子水中形成溶液A；可溶性柠檬酸盐和氨基酸溶于去离子水中形成溶液B；可溶性氟化盐溶于去离子水中形成溶液C；溶液B滴加到溶液A中，搅拌形成混合液一；溶液C滴加到混合液一中，搅拌形成混合液二；混合液二反应，冷却后的反应液离心分离所得沉淀物，用去离子水和无水乙醇离心洗涤，重分散于去离子水中，得水溶性氟化钙荧光纳米晶分散液，调节分散液中的水溶性氟化钙荧光纳米晶颗粒质量分数，pH值，得氟化钙纳米颗粒荧光隐形墨水。本发明合成工艺简单；用本发明所得墨水书写的文字紫外光下激发出蓝色荧光，荧光强度高，适用于书写、喷墨打印、印章刻印等。

技术领域

本发明属于无机材料制备工艺领域，具体涉及一种基于氟化钙纳米颗粒的荧光隐形墨水的制备方法。

背景技术

防伪墨水是针对产品防伪、重要文件防伪等需要，对隐形防伪标记、文字、图像等内容进行印刷用的墨水，按激发光区分，包括紫外防伪、红外防伪等。其中，紫外防伪墨水的应用最为广泛，其采用紫外线激发荧光材料制备，其在普通光线下不可见，只在特定的紫外光环境下才可见。目前使用的紫外线激发荧光材料多为有机颜料，其固色时间短，不利于长期存放和加密文件的使用。此外，现有的紫外防伪墨水通常需要采用传统的印刷工艺进行印刷，无法实现个性化的即时防伪打印。

氟化钙是非常重要的一种无机材料，具有非常优异的生物相容性，且在紫外区段具有极佳的透过率，广泛应用于生物材料、荧光基质材料、吸附材料、仿生材料领域。目前为止，无需依赖稀土掺杂的荧光氟化钙纳米晶的鲜有报道，特别是喷墨打印用氟化钙荧光墨水的报道更是少之又少。

因此，开发成本低，尺寸可控性好，形貌均一，在水中具有好的胶体分散性，易于大量生产的喷墨打印机用非掺杂氟化钙荧光墨水具有很强的现实意义。

发明内容

本发明目的旨在提供一种在自然光下呈无色，在紫外光照射下发出可见光的基于氟化钙纳米颗粒的荧光隐形墨水的制备方法。

本发明目的的实现方式为，一种基于氟化钙纳米颗粒的荧光隐形墨水的制备方法，具体步骤如下：

1)将0.01mol可溶性钙盐溶于10g去离子水中，形成溶液A；

所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；

2)将0.003-0.02mol可溶性柠檬酸盐和0.001-0.01mol可溶性氨基酸溶于10g去离子水中，形成溶液B；

所述可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾；

所述可溶性氨基酸为正亮氨酸或精氨酸；

3)将0.02-0.021mol可溶性氟化盐溶于10g去离子水中，形成溶液C；

所述可溶性氟化盐为氟化钠、氟化铵或氟化钾；

4)室温下将步骤2)所得溶液B逐滴加入到步骤1)所得溶液A中，充分搅拌15min，形成混合液一；

5)室温下将步骤3)所得溶液C逐滴加入到步骤4)所得混合液一中，充分搅拌15min，形成混合液二；

6)将步骤5)所得混合液二转移到密闭水热反应器中，在120-200℃下反应1-12小时后，自然冷却至室温，得到反应液；

7)利用高速离心机将步骤6)所得反应液离心分离，得到水溶性氟化钙荧光纳米晶沉淀物，利用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤沉淀物三次，去除体系里过多的电解质，然后重分散于去离子水中，得水溶性氟化钙荧光纳米晶分散液；调节氟化钙荧光纳米晶分散液中的水溶性氟化钙荧光纳米晶颗粒质量浓度为0.5-50wt％，利用0.1M的氢氧化钠溶液调节氟化钙荧光纳米晶分散液pH至8.0-10.0，即得氟化钙纳米颗粒荧光隐形墨水。