【摘 要】
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过渡金属掺杂的荧光材料,因其优异的荧光性能在生物组织成像、指纹显影、防伪应用等方面有着广阔的应用前景。然而用于防伪领域的传统荧光材料通常在单波长激发下呈现单色发光,容易被伪造,具有多色和多模荧光的长余辉防伪材料的设计和制备仍是一个挑战。另外合成方法对荧光材料的发光性能也有着至关重要的影响,人们追求高性能的荧光材料就可能会导致其合成方法复杂,如何简单可控的合成高性能荧光材料是人们追求的又一目标。本论
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过渡金属掺杂的荧光材料,因其优异的荧光性能在生物组织成像、指纹显影、防伪应用等方面有着广阔的应用前景。然而用于防伪领域的传统荧光材料通常在单波长激发下呈现单色发光,容易被伪造,具有多色和多模荧光的长余辉防伪材料的设计和制备仍是一个挑战。另外合成方法对荧光材料的发光性能也有着至关重要的影响,人们追求高性能的荧光材料就可能会导致其合成方法复杂,如何简单可控的合成高性能荧光材料是人们追求的又一目标。本论文中,针对荧光材料在防伪应用中存在的单模防伪容易被破解的问题。合成了具有荧光色彩依赖于激发波长的锰（Mn）激活的多色多模长余辉（Pers L）防伪材料和铜-半胱胺（Cu-Cy）配合物光敏材料。其中合成的多色多模发光材料具有单模光致发光（PL）,长余辉发光（Pers L）,光激励（PSL）和光激励余辉（PSPL）四种发光模式。通过调节Li+的掺杂浓度,可以获得颜色可调输出和可调节的余辉持续时间。将这种荧光粉作为安全油墨打印发光数字和防伪图案,其显示出了与余辉时间相关或与激发波长相关的发光颜色演变;另一方面针对于光敏微纳米材料Cu-Cy配合物合成比较复杂这一难题,采用简易的水热法合成Cu-Cy配合物,并扩充了该配合物的防伪应用领域,可制成安全油墨,进一步制作安全标签,并研究了潜在指纹的显影。具体研究内容和结果如下:第一部分:简要介绍了本论文的研究背景,重点介绍了水热法以及优点;简述了微纳米材料的应用领域,重点分析了目前存在的主要问题,最后提出了本论文的研究意义和研究内容。第二部分:通过水热法和退火处理,成功合成了多色和多模发光材料Zn2GeO4:Mn,x%Li（x=0,20）、Zn2GeO4-NaLiGe4O9:Mn,x%Li（x=50,70）和NaLiGe4O9:Mn微纳米荧光粉,详细研究了这些Li+掺杂的Zn2GeO4:Mn、Li和NaLiGe4O9:Mn荧光粉的发光特性。发现这些Li+掺杂的Zn2GeO4-NaLiGe4O9:Mn荧光粉表现出双峰发射,包括绿色长余辉（～540nm）和红色光致发光（～668nm）,通过调节Li+掺杂浓度,可以获得渐变的颜色输出和可调节的余辉持续时间。这项工作证明了Li+掺杂策略在发射调谐中的可行性,这可促进用于防伪应用的多模发光材料的进一步研究。第三部分:通过创新工艺,采用简易水热法合成Cu-Cy配合物,通过调节前驱体CuCL2·2H2O与C2H7NS·HCL的比率、还原剂C6H12O6·H2O的添加量（质量）、其他金属离子（如Na+或Li+）的掺杂等来提高Cu-Cy配合物的结晶量。对Cu-Cy配合物样品进行了SEM、XRD等一系列表征,并将其做成安全油墨,研究了潜在指纹的显影。第四部分:总结了本论文的研究内容及创新点,并对三类余辉材料及Cu-Cy配合物光敏微纳米材料在防伪应用领域进行了展望。
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