北理工在摻雜量子點(diǎn)近紅外熒光防偽、保密應(yīng)用方面取得進(jìn)展
發(fā)布日期：2021-04-20 供稿：材料學(xué)院
編輯：牟雪嬌 審核：金海波 閱讀次數(shù)：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，具有兩用功能的防偽和保密技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注,，持續(xù)開(kāi)發(fā)新的防偽/保密材料，突破傳統(tǒng)光學(xué)防偽/保密模式的桎梏是推動(dòng)該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵前提,。北京理工大學(xué)張加濤教授和徐萌副教授長(zhǎng)期致力于創(chuàng)新方法實(shí)現(xiàn)新型復(fù)雜摻雜結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體納米晶的可控制備和性能調(diào)控（Angew. Chem. 2015, 54 (12), 3683-3687.,，Adv. Mater. 2015, 27 (17), 2753-2761.，Angew. Chem. 2019, 58 (15), 4852-4857.,，Chem 2020, 6 (11), 3086-3099.）,。團(tuán)隊(duì)在已有成熟的合成基礎(chǔ)上，攻克從微納材料的制備到宏觀塊體可控加工的難題,，實(shí)現(xiàn)摻雜納米晶在多模熒光防偽,、保密等方面的應(yīng)用。
一,、 可見(jiàn)摻雜熒光的多模防偽應(yīng)用
圖1. 摻雜量子點(diǎn)多模防偽應(yīng)用示意圖
利用普通商業(yè)打印機(jī)將水溶性的Ag+摻雜CdS（CdS:Ag）納米晶打印在柔性和剛性襯底上,，通過(guò)離子交換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)摻雜熒光的消失與重現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了摻雜的熒光防偽應(yīng)用,。該防偽方法簡(jiǎn)單,、高效，克服了傳統(tǒng)熒光防偽材料保密性不高的缺點(diǎn),，并具有杰出的循環(huán)穩(wěn)定性,。該成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)材料期刊Advanced Functional Materials（Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808762.），同時(shí)該防偽方法獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)（專(zhuān)利號(hào)：ZL 2018 1 0972684.X）,。
二,、 不可見(jiàn)摻雜熒光的多模防偽和保密應(yīng)用
圖2. 雜質(zhì)擴(kuò)散平衡策略制備的CdSe:Cu@CdS核殼量子點(diǎn)及其近紅外熒光保密應(yīng)用。
圖3. 防偽和保密應(yīng)用示意圖和實(shí)際效果圖
為實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的防偽和保密等級(jí),，近日?qǐng)F(tuán)隊(duì)在多?？梢?jiàn)熒光防偽應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過(guò)使用具有不可見(jiàn)近紅外摻雜熒光的Cu摻雜CdSe@CdS（CdSe:Cu@CdS）核殼納米晶,，首次實(shí)現(xiàn)了近紅外熒光的多模防偽和保密應(yīng)用,。利用只具有可見(jiàn)本征熒光的CdSe@CdS核殼納米晶打印干擾信息，將具有近紅外摻雜熒光CdSe:Cu@CdS核殼納米晶打印保密信息,，實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)墨水宏觀尺度的可控打印,。由于兩種納米晶墨水在可見(jiàn)光區(qū)具有類(lèi)似的光學(xué)性質(zhì)，僅從肉眼無(wú)法分辨干擾信息和保密信息；通過(guò)手機(jī)攝像頭和濾光片對(duì)近紅外摻雜熒光進(jìn)行選擇性成像,，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息的快速解讀,。該方法不同于傳統(tǒng)的可見(jiàn)熒光防偽和保密模式，肉眼不可見(jiàn)的近紅外熒光賦予更強(qiáng)的隱蔽性和保密性,，有望替代現(xiàn)有的可見(jiàn)光防偽/保密材料,，具有廣闊的應(yīng)用前景。該工作收錄于國(guó)際頂級(jí)材料期刊Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202100286),。同時(shí)該制備方法和防偽/保密模式申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)枺?020113212244,、2020113200548）。團(tuán)隊(duì)不滿足于納米材料的二維平面打印,，更是采用直寫(xiě)型3D打印方式,，在室溫下實(shí)現(xiàn)了微納材料宏觀尺寸的可控加工工藝，避免了高溫下性能失活等問(wèn)題,，克服模具的限制制備形狀各異的熒光聚集器,，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了微觀可控合成向宏觀塊體加工的突破。該方法獲批國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：ZL 2019 1 0401853.9）,。
上述研究成果得到了結(jié)構(gòu)可控先進(jìn)功能材料與綠色應(yīng)用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和材料學(xué)院先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)中心的平臺(tái)支持,，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和科研院創(chuàng)新人才支持計(jì)劃經(jīng)費(fèi)的支持。北理工材料學(xué)院博士生白冰為文章第一作者,，北理工徐萌副教授和張加濤教授為共同通訊作者,，北理工為第一通訊單位。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100286
分享到：