Page 119 - 《精细化工》2020年第2期

第 2 期 陈良哲，等: 水溶性碳量子点的制备及防伪应用 ·321·

跃迁；此外，在 330 nm 附近还发现一处明显的峰包， 密信息的“显”和“隐”，具有优异的防伪效果。
可能是由 C==N/C==O 的 n-π*跃迁引起。UV-Vis 的
观察结果与文献 [19,27] 报道类似，表明制得的 CQDs
具有完整结构。在图 5 插图中，自然光下的 CQDs
溶液呈现透明的淡黄色，且溶液中并未发现颗粒物存
在，表明 CQDs 具有优异的水溶性；当溶液处于
365 nm 紫外光下，CQDs 溶液发出特异性的蓝色荧光。
2.2.4 荧光光谱和荧光量子产率分析
图 6 为 CQDs 的荧光光谱图，插图为对应的色
坐标图。

图 7 CQDs 油墨和印刷的实物图：自然光（a）；紫外光（b）
Fig. 7 Physiacal images of CQDs ink and printing under
natural light (a) and UV irradiation (b)

3 结论

（1）在自然光和紫外光下，CQDs 水性油墨可
有效实现加密信息的显示和隐藏。
（2）在壳聚糖质量浓度为 10 g/L、温度为 180 ℃、
时间为 12 h 的条件下，制得的 CQDs 粒径约为

图 6 CQDs 的荧光光谱图 36.2 nm，表面含有大量的羟基和氨基，水溶性突出，
Fig. 6 Fluorescence spectrum of CQDs 产率可达 1.27%，荧光量子产率约为 39.8%。
（3）采用较为简便的水热法，一步制得具有蓝
由图 6 可知，CQDs 溶液的最大发射峰在 454 nm 色荧光的 CQDs 并应用于防伪领域，拓宽了 CQDs
左右，其色坐标为（x=0.20，y=0.24）（图 6 插图）， 材料的应用领域，同时为防伪材料的研究提供了一
处于浅蓝色区，与图 5 插图的观察结果一致。在显 条新思路。
示照明领域，蓝色荧光材料具有独特的技术价值，
因为低相对分子质量的蓝色荧光分子通常造价昂 参考文献：
贵。鉴于此，本文制备的纳米尺寸的蓝色荧光 CQDs [1] FENG L (冯琳), XIANG L L (项磊磊), ZHANG J C (张加驰).
2+
3+
3+
Luminescence properties of BaGa 2Si 2O 8: Eu , Eu , Pr for
具有重要的研究价值。此外，结合公式（2），以硫 anti-counterfeiting and encryption[J]. Chinese Journal of Luminescence
(发光学报), 2020, 41(5): 510-518.
酸奎宁为参照，366 nm 作为激发波长进行测试。结 [2] ZHANG C, LI X, LIU M, et al. Dual-wavelength stimuli and green
果表明，制得的 CQDs 具有较好的荧光量子产率， emission response in lanthanide doped nanoparticles for anti-
counterfeiting[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2020, 836:
约为 39.8%，可作为荧光材料在分析、显示、防伪 155487.
等领域进行应用 [28] 。 [3] JONATHAN E F, CHRISTOPHER M T, PAL A, et al. Innovative
technologies for chemical security[J]. Pure and Applied Chemistry,
2.3 防伪应用 2018, 90(10): 1527-1557.
在实际防伪应用中，油墨的可设计性和对设计 [4] YAO W J, TIAN Q Y, LIU J, et al. Preparation and RGB upconversion
optic properties of transparent anti-counterfeiting films[J]. Nanoscale,
图样的细节还原情况也是一个重要的参考指标，因 2017, 9(41): 15982-15989.
[5] XIANG H (向华), GONG Y X(龚逸仙), LI J (李军), et al.
此，本文以行楷的汉字“中国”为图样进行打印，
Preparation and properties of fluorescence gravure ink for plastic
分别在自然光和紫外光下，观察输出图样的效果， films [J]. Packaging Engineering(包装工程), 2015, 36(23): 24-29.
[6] XU Y Y (徐园园), YANG G S (杨革生), ZHANG H H (张慧慧), et al.
结果见图 7。 Preparation of silicone rubber/carbon nanotubes/carbon blacks composite
由图 7aⅠ可见，在自然光下，0.1 mg/L 的 CQDs generated foam by supercritical carbon dioxide[J]. Polymer Materials
Science & Engineering (高分子材料科学与工程), 2017, 33(7): 161-166.
溶液表现为无色透明状态，此时，在证券纸上并未 [7] WANG Y B, FU X F, ZHANG T, et al. Solvothermal syntheses and
观察到明显的痕迹（图 7aⅡ）；当处于 365 nm 紫外 properties of europium metal organic framework with 1,
3-bis(carboxymethyl) imidazolium chloride ionic liquid[J]. Journal of
光下（图 7bⅠ），CQDs 溶液发出蓝色荧光，且在证 Molecular Structure, 2020, 1200: 127081.
[8] CHEN L Z (陈良哲), ZHU H D (朱海娣), ZHAO X (赵璇), et al.
券纸上可观察到蓝色的“中国”两个汉字（图 7bⅡ）， Synthesis, surface modification and application of yellow-emitting
汉字整体饱满、边缘细节清晰，与设计图样几乎一 hydrotalcite-like compound[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry
(无机化学学报), 2015, 31(10): 1919-1928.
致。因此，将 CQDs 作为防伪材料，可有效实现加 [9] XU X Y, ROBERT R, GU Y, et al. Electrophoretic analysis and