[发明专利]一种类变色龙稀土无机材料、其制备方法与其在荧光防伪中的应用

权利要求书

1.一种稀土无机材料在荧光防伪方面的应用，其特征在于，将稀土无机材料涂覆在无荧光的载体上，晾干，得到防伪标签；

所述稀土无机材料以化学式XAF₄:y%B或者XAF₄:y%B@XMF₄表示；

其中，X选自Li、Na和K中的至少一种；

A代表敏化离子，A选自Yb和/或Nd；

B代表发射离子，B选自Er；

M选自稀土元素Gd、Y、Tb中的至少一种；

y表示B在所述稀土无机材料中的摩尔掺杂量，其范围为0.01-40%；

所述荧光防伪为上转换发光防伪和/或下转移单带发射防伪；

所述上转换发光防伪为激发光功率依赖的多色上转换发光防伪，在910-1000nm条件下激发所述防伪标签，当激发功率逐渐从0.1W/cm²提高到4W/cm²时，所述防伪标签的上转换发光实现从绿到黄到红的连续调控；

所述下转移单带发射防伪为激发光波长依赖的下转移单带发射防伪，所述防伪标签在370-380nm激发下会呈现单带红光发射，在485-495nm激发下会呈现单带绿光发射。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述稀土无机材料中，以摩尔比计，所述A元素的掺杂量为30~99.9%。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述稀土无机材料为NaYbF₄:2%Er@NaYF₄、NaYbF₄:2%Er。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述稀土无机材料的粒径为10-1000nm。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述稀土无机材料为核壳结构。

6.根据权利要求1-5任一项所述的应用，其特征在于，所述稀土无机材料由下述制备方法制备得到：

（1）将含有敏化离子的化合物和含有发射离子的化合物，加入至油酸和十八烯的混合溶液中，溶解除氧；

（2）步骤（1）完成后，惰性气氛下保温反应，降温，向其中加入含有元素X的前驱体以及氟元素的前驱体，继续升温反应，冷却后进行后处理，得到所述稀土无机材料。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤（1）中，所述含有敏化离子的化合物为稀土醋酸盐、稀土硝酸盐和稀土氯化物中的至少一种；

所述含有发射离子的化合物为稀土醋酸盐、稀土硝酸盐和稀土氯化物中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述油酸和十八烯的体积比为（1-2）:（3-5）。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，所述含元素X的前驱体以及F元素的前驱体为既包含元素X又包含F的化合物前驱体或者为两种分别含有元素X以及氟元素的化合物；

所述既包含元素X又包含F的化合物选自LiF、NaF、KF、NaHF₂、KHF₂中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，所述保温反应时的温度为100-270℃，所述保温反应的时间为0.05-1h。

11.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，所述升温反应时，将温度升至280-340℃，所述升温反应达到所述温度后，保温0.5-2h。

12.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，所述后处理包括：向反应产物中加入乙醇沉淀、离心，以及有机溶剂洗涤。

13.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述稀土无机材料的制备方法包括如下步骤：

（1）室温称取Yb(CH₃COO)₃和/或Y(CH₃COO)₃、以及Er(CH₃COO)₃，加入油酸和十八烯的混合溶液中，混合均匀，在氮气气氛下加热溶解，降至室温后，继续在氮气气氛下升温至100-270℃，保温0.05-1h，降至室温；

Yb和/或Y、以及Er的摩尔比为（30~99.9）:（0.01-40）；

（2）步骤（1）完成后，向其中加入含元素X的前驱体以及氟元素的前驱体，在氮气气氛下升温至280-340℃，保温0.5-2h，然后自然冷却至室温；加入乙醇进行沉淀离心，然后用环己烷和酒精洗涤，得到所述稀土无机材料。