[发明专利]基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料及其应用

权利要求书

1.基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：包括两种具有不同温度依赖性镧系稀土离子高掺杂上转换发光的核壳结构纳米离子，其一为发光中心核-活性敏化壳-惰性保护壳结构的温度敏感型纳米粒子，其二为发光中心核-惰性保护壳结构的温度非敏感型纳米粒子；

所述的发光中心核为主体基质掺杂激活剂，所述的激活剂包括Ho³⁺或Er³⁺；

所述的活性敏化壳为主体基质掺杂敏化剂，所述的敏化剂包括Yb³⁺；

所述的主体基质为NaYF₄、NaLuF₄或NaGdF₄；

所述的惰性保护壳为NaYF₄、NaLuF₄或NaGdF₄；

所述的温度非敏感型纳米粒子中，发光中心核中还掺杂能量捕获中心离子，所述的能量捕获中心离子包括Tm³⁺。

2.根据权利要求1所述的基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：所述的激活剂掺杂浓度摩尔百分比为20％-100％；所述的敏化剂掺杂浓度摩尔百分比为0-100％。

3.根据权利要求1所述的基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：所述的温度非敏感型纳米粒子中，Tm³⁺掺杂浓度摩尔百分比为0.5％。

4.根据权利要求1所述的基于上转换发光温度诱导的深度防伪材料，其特征在于：所述的发光中心核-活性敏化壳-惰性保护壳结构的温度敏感型纳米粒子的制备，包括以下步骤：

(1)发光中心核的制备

在三颈烧瓶中将激活剂水合氯化物溶解于油酸和1-十八稀；在氩气持续保护下除氧，并加热至150℃维持至少30分钟，得到前驱物溶液；

待上述溶液冷却至室温，加入含有NaOH和NH₄F的甲醇溶液，随后加热到80℃，去除体系中的甲醇；再逐步升温至300-320℃，搅拌并持续至少90分钟，形成发光核心；激活剂掺杂浓度摩尔百分比为100％；

待上述溶液冷却至室温，离心分离，并用乙醇、环己烷超声洗涤，最后将离心获得的纳米颗粒分散于环己烷中形成发光核溶液；

(2)发光中心核-活性敏化壳的制备

将摩尔比为1:1的CF₃COONa和(CF₃COO)₃Yb加入到三颈烧瓶中；并加入OA和ODE，在氩气气氛下将混合物升温至120℃并搅拌，溶解固体并去除残留的水，随后冷却至室温并收集作为NaYbF₄活性壳层前驱体；

取上述步骤(1)所得核溶液加入到含有OA和ODE的三颈烧瓶中，在80℃下去除体系中的环己烷；在氩气保护下，将溶液加热至300℃，然后分次注入NaYbF₄前驱体，核与前驱体摩尔比为1：3.6，反应形成相应的外延壳；敏化剂掺杂浓度摩尔百分比为100％；

将混合物冷却至室温，离心收集发光中心核-活性敏化壳产物，用乙醇和环己烷洗涤，分散于环己烷中形成核-壳溶液；

(3)发光中心核-活性敏化壳-惰性保护壳的制备

将摩尔比为1:1的CF₃COONa和(CF₃COO)₃Y加入到三颈烧瓶中，并加入OA和ODE，在氩气气氛下将混合物升温至120℃并搅拌，使固体全部溶解并去除残留的水，随后冷却至室温并收集作为NaYF₄惰性壳层前驱体；

取上述步骤(2)所得核-壳溶液加入到含有OA和ODE的三颈烧瓶中，在80℃下去除体系中的环己烷；在氩气保护下，将溶液加热至300℃，然后分次注入NaYF₄前驱体，发光中心核-活性敏化壳与前驱体摩尔比为1：1.4，反应形成相应的外延壳；

将混合物冷却至室温，离心收集发光中心核-活性敏化壳-惰性保护壳产物，用乙醇和环己烷洗涤，分散于环己烷中形成发光中心核-活性敏化壳-惰性保护壳上转换纳米粒子溶液。