Page 88 - 《精细化工》2021年第12期

第 38 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.38, No.12
2021 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2021

综论
上转换发光材料在不同防伪领域的研究进展

*
张 伟，左 芳
（西南民族大学 化学与环境学院，四川 成都 610041）

摘要：稀土上转换纳米粒子（UCNPs）能够吸收低能量的近红外光并转换为高能量的紫外或可见光，具有自体
发光背景低、发光颜色可调、荧光寿命长和光稳定性好等优异的光学性能，还具有可加工性高、表面功能化便
捷等特点，已成为荧光防伪技术的研究前沿和研究热点，应用前景广泛。该文综述了 UCNPs 的发光机制和制备
方法，阐述了近年来其在标签、图案、编码等荧光防伪领域应用的相关研究成果。进一步地探讨了 UCNPs 在荧
光防伪领域应用上所存在的问题和面临的挑战，提出了未来可能的发展方向。
关键词：上转换纳米粒子；发光机制；制备方法；荧光防伪
中图分类号：O614.33；TB383.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 12-2450-08

Research progress of upconversion luminescent materials in
different anti-counterfeiting fields

*
ZHANG Wei, ZUO Fang
（College of Chemistry & Environment, Southwest Minzu University, Chengdu 610041, Sichuan, China）

Abstract: Rare-earth upconversion nanoparticles (UCNPs) can absorb low-energy near-infrared light and
convert it into high-energy ultraviolet or visible light. They have excellent optics properties such as low
self-luminescence background, adjustable luminescence color, long fluorescence lifetime and good light
stability. In addition, they have the characteristics of high processability and convenient surface
functionalization. Therefore, UCNPs have become the research frontier and hotspot of fluorescent anti-
counterfeiting technology and have wide application prospects. Luminescent mechanisms of UCNPs, the
advantages and disadvantages of a series of preparation methods are analyzed. The relevant excellent research
achievements in recent years in the field of fluorescent anti-counterfeiting such as labels, patterns, and
encoding are elaborated. Furthermore, the problems and challenges in the application of UCNPs in fluorescent
anti-counterfeiting are discussed. The possible development directions in the future are pointed out.
Key words: upconversion nanoparticles; luminescent mechanisms; preparation methods; fluorescent anti-
counterfeiting

近几十年来，随着科学技术的发展，存在于食 在实际应用中难以达到良好的防伪效果 [6-9] 。于是，研
品、医药、货币、艺术品等领域的假冒伪劣现象也 究者们又开发了射频识别、激光全息、荧光防伪等
愈发地严重，给消费者和社会都造成了巨大的经济 更先进有效的防伪技术 [10-13] 。然而，前两种防伪技
损失，更有甚者已经危及到了公共安全 [1-5] ，因而亟 术通常需要一些复杂且昂贵的设备来制备或检测，
需更先进的防伪技术，以确保真品不被不法分子轻 成本过高，而极大地限制了其应用范围 [14] 。因此，
松地仿冒并从中牟取暴利。虽然水印、条形码、二 具有极高的隐蔽性、优异的荧光强度和复杂的编码
维码等传统的防伪技术已经进行了比较大规模的市 图案等优点的荧光防伪技术开始引起了人们的广泛
场化应用，但因其模式单一且容易被仿冒等缺点使其 关注，并逐渐成为常用的防伪技术之一 [15-18] 。

收稿日期：2021-06-28; 定用日期：2021-09-13; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210666
基金项目：国家自然科学基金项目（51273220）；中央高校基本科研业务费专项基金项目（2020NZD01）
作者简介： 张 伟（1994—），男，硕士生，E-mail：polymerzw@163.com。联系人：左 芳（1980—），女，研究员，E-mail：
polymerzf@swun.cn。