[发明专利]一种Bi2

说明书

本发明公开了一种Bi₂Ti₄O₁₁:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用，将HAC，DMF和TBOT溶液均匀混合，依次加入硝酸铋，硝酸镱和硝酸铒，待充分溶解后进行蒸干处理到灰黑色粉体，将粉体进行退火处理，将TPU，THF和DMF溶解得到具有黏度的均一透明溶液，在搅拌条件下加入Bi₂Ti₄O₁₁:Yb,Er粉体经充分溶解得到静电纺丝前驱液。将前驱液移入静电场中，进行静电纺丝过程，在收集板上得到纺丝产物。将收集板放入烘箱中进行干燥处理；最后，该薄膜在日光灯下是白色透明的，没有任何发光现象；但在980nm激光器的激发下，该薄膜显示出优异的上转换发光性能。通过调节硝酸镱和硝酸铒的掺杂比例，可以获得具有红色，黄色以及绿色上转换发光性能的防伪薄膜。

技术领域

本发明属于光学防伪技术领域，具体涉及一种Bi₂Ti₄O₁₁:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用。

背景技术

纸币、电子产品、食品、医药和艺术品的造假已成为国际社会普遍关注的问题，这些假冒伪劣产品对人们的日常生活、生命健康以及国民经济发展造成了严重的负面影响。因此，发展先进的防伪技术对保护国家安全具有重要意义。目前，已经发展了多种防伪技术，如等离子体技术、射频识别技术、防伪油墨、激光全息术等。但这些技术的生产成本较高，所用到的设备复杂限制了其实际应用。并且随着科技的发展，伪造技术也日新月异，传统给的防伪技术已经不能满足防伪的需求。

近年来，基于发光材料的防伪标签因其成本低、隐蔽性好、制备方便而受到广泛关注。科研工作者们已经对传统的发光材料如量子点、有机染料和金属-有机框架等进行了研究。结果表明这些材料虽然具有较高的发光强度，但在恶劣的环境中不稳定，且由于发光颜色单一，容易被复制，可靠性并不高。因此，开发多模态发光防伪材料是解决这一问题的关键。而镧系掺杂光学材料由于具有多色发光、低背景荧光、窄发射带、高色纯度和优异的光化学稳定性等优点逐渐走进了人们的视野。如王等人通过传统的固相法制备了CaTiO₃:Pr³⁺，Er³⁺材料，并通过丝网印刷技术制备了防伪器件，该器件在日光灯下是几乎不可见的，但在 365-380nm以及980nm激光的激发下，却表现出不同颜色的发光。虽然，基于上转换材料的多级防伪技术已经取得了一定突破，但所用到的设备仍然较为复杂，如多种波长的激光，并且在实际应用中多采用的还是打印以及丝网印刷技术，会用到一些有毒有害的墨水。因此，需要一种。

制备的多级防伪标签具有制备简单，适用范围广，安全性高以及无毒无害的优点

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种Bi₂Ti₄O₁₁:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用，通过简易的静电纺丝方法获得具有优异上转换发光性能的Bi₂Ti₄O₁₁:Yb,Er薄膜，并将其应用在防伪领域。

本发明采用以下技术方案：

一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将冰乙酸，钛酸四丁酯，与N,N-二甲基甲酰胺均匀混合后获得溶液A；

S2、向溶液A中加入硝酸铋，经磁力搅拌后获得均一透明的溶液B；

S3、向溶液B中逐一加入硝酸镱和硝酸铒并搅拌，硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为(5～20)：1，获得溶液C；

S4、将溶液C放置到加热台上，进行蒸干处理，待溶液挥发完毕后，获得灰黑色粉体；