基于LiYF?核壳上转换纳米颗粒的水性油墨用于近红外可读隐蔽防伪印刷

《Scientific Reports》：Engineering a water-compatible upconversion nanoink for NIR-readable covert printing and QR authentication

　　

摘要

镧系掺杂的上转换纳米颗粒（UCNPs）为在近红外（NIR）激发下变得可见的隐蔽光学标签提供了一条创新途径。在这里，将LiYF?:Yb, Er@LiYF?核壳（CS）纳米颗粒包覆聚丙烯酸（PAA），并用于制备水性印刷的可打印纳米油墨。X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）证实了PAA处理后四方相和颗粒形貌的保持，而FTIR测量结果与表面化学性质改变一致。光致发光研究显示，在形成LiYF?壳层后，绿色发射强度增加了约2.7倍。浓度为1–20 mg mL^??1的CS-PAA油墨的背景校正绿色峰值强度增加了约28倍。本研究测试了四种纳米油墨配方，并选择了10%乙醇水溶液与甘油的体积比为65:35的油墨，用Canon PIXMA MG5320打印机打印隐蔽文本。二维码读出使用近红外相机采集，随后由智能手机对计算机屏幕上显示的相机图像进行解码。在20次解码尝试中，浓度为1、2.5和5 mg mL^??1的油墨的解码成功率分别为5%、25%和85%，而浓度为7.5、10和20 mg mL^??1的油墨为100%。这些结果突显了基于水性LiYF?的油墨在近红外可读隐蔽印刷方面的潜力，在防伪、产品认证和隐蔽信息编码方面具有广阔的应用前景。