稀土上轉換發光材料在防僞領域應用潜力巨大

稀土上轉換發光材料是一種新型材料，具有低毒性、化學穩定性高、光穩定性優异、發射帶窄、發光壽命長、光穿透力强、對生物組織幾乎無損傷、無背景熒光等優點，廣泛應用于防僞識別、生物醫藥、太陽能電池及照明等領域。

稀土離子作爲摻雜離子在製備上轉換發光材料中扮演著極爲重要的角色，當前摻雜研究主要集中在Yb3+、Eu3+ 和Er3+。稀土Yb3+的激發光波長是980nm，吸收截面大，是最爲常用且有效的上轉換敏化劑。當Yb3+和其他稀土離子共摻雜到基質時更會大大提高材料的發光效率。

研究者采用水熱合成法製備NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子，再通過X射綫衍射、掃描電子顯微鏡及透射電子顯微鏡對它的尺寸、形貌和結晶度等方面進行研究；其次將NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子與酒精按一定比例混合製成絲網印刷劑，結合網絡定制的絲網模版在紙上印製了不同字樣的防僞圖案，風乾後將字樣暴露在980nm的激光輻照下，幷使用相機對其進行成像研究；最後將印製的字樣分成兩部分，一部分保存在室內25℃恒溫環境下，另外一部分保存在冬季一月份室外自然環境下，保存地點均爲西安市，一周後對不同環境下的字樣再次使用完全相同的實驗儀器進行成像測試。

實驗表明，NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子與NaYF4標準卡的衍射峰完全一致，沒有其他雜質産生；實驗合成的微納粒子外形均爲六方體，且平均長度和橫截寬度分別爲209和175nm，微納晶體表面光滑、無缺陷、未彎曲、結晶度較高、分散性較好，電子衍射環與NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子的312，300和302晶面相對應；NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子受摻雜離子的影響，在不同的能級躍遷下分別産生藍、綠、黃、紅四種可見光，通過對NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子熒光光譜分析，Eu3+非對稱性比率約爲1，表明磁偶極子躍遷與電偶極子躍遷相當；NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子製成的絲網印刷劑在不同環境下成像結果良好均清晰可見、容易辨識，但受存放環境影響，室內成像結果與最初的成像結果相比變化不大，室外所有成像字符受到自然環境下水汽的影響，亮度均略有下降，但仍能識別。

成像結果表明，所製備的NaYF4∶Yb3+/Eu3+微納粒子在防僞識別方面具有穩定性、可靠性等特點，但仍受到影響程度可控的自然環境因素影響。綜合來看，其在防僞領域有著很大的應用前景。

• < 前一頁
• 下一個 >