一种多色荧光碳点的制备方法及其在荧光墨水中的应用

本发明涉及碳纳米材料，具体涉及一种多色荧光碳点的制备方法及其在荧光墨水中的应用。

背景技术：

1、在防伪应用方面，荧光油墨作为一种重要的信息加密和身份识别载体，已被广泛用于票据、标签、包装和信息印刷等领域。与传统有机染料和部分无机量子点相比，碳点（cds）具有较好的抗光漂白性、低毒性和环境友好性，因此被认为是构筑新型荧光防伪墨水的理想候选材料，但多色 cds的制备仍普遍存在一些问题，如对前驱体依赖性较强、合成条件较复杂，甚至需要借助复杂的后分离手段才能获得颜色纯度较高的样品，这在一定程度上限制了多色cds的规模化制备及实际应用。因此，迫切开发一种简便的多色cds合成方法，并进一步将所得cds应用于荧光防伪墨水体系中。

2、到目前为止，已经报道了多种多色cds的合成方法，如公开号为cn119144323a的中国专利公开了一种化学氧化调控碳点多色发光的方法、制得的多色碳点及其应用，但其制备方法复杂，又如公开号为cn110885680a的中国专利公开了一种无溶剂法制备多色荧光碳点的方法，但对前驱体依赖性较强，因此都不是制备多色cds的最优方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多色荧光碳点的制备方法及其在荧光墨水中的应用。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明公开了一种多色荧光碳点的制备方法，以没食子酸为碳源，搭配梯度添加量的耐尔蓝，溶解于有机溶剂中配制成反应液；将反应液进行溶剂热反应，得到一系列发射波长差异化的碳点分散液；根据荧光发光性能筛选出分别对应绿色、黄色、橙色、红色发射的四色rgb荧光碳点原液；经微孔滤膜过滤纯化，浓缩后真空干燥，得到多色荧光碳点粉末。

4、优选的，所述溶剂热反应温度为160-200℃，反应时间4-8h；真空干燥时间10-14h。

5、优选的，所述有机溶剂为dmf。

6、优选的，所述没食子酸与耐尔蓝的质量比为1:0-0.06，所述dmf与没食子酸的液固比为100-165ml/g。

7、相应的，一种所述制备方法制备得到的多色荧光碳点在荧光墨水中的应用。

8、优选的，所述荧光墨水为多色书写油墨或丝网印刷油墨。

9、优选的，所述多色书写油墨的制备过程为：将粘合剂与多色荧光碳点混合后制备得到，所述粘合剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸中的一种。

10、优选的，所述多色荧光碳点的浓度为4.8-9.1%，所述粘合剂的质量分数为0.5-1.5%。

11、优选的，所述丝网印刷油墨的制备过程为：在浓度为2-4%的多色荧光碳点溶液中加入羟丙基甲基纤维素即得。

12、优选的，所述丝网为80-90目丝网版。

13、本发明具备以下有益效果：

14、1.本发明以没食子酸和耐尔蓝为前驱体，通过简单的溶剂热法合成多色荧光cds，操作步骤简单，制备的多色cds荧光量子产率较高。

15、2.本发明在固定dmf体系及反应条件下，仅通过单一调节耐尔蓝比例即可实现cds由短波到长波的连续颜色变化，为长波长多色cds的构建提供了新的思路。

16、3.本发明制备得到的多色cds均具有良好的荧光特性与稳定性，基于cds制备的油墨在不同基底上均表现出较好的书写效果、成膜性能和荧光稳定性，在温度变化及常见溶剂条件下仍具有较好的适应性。

1.一种多色荧光碳点的制备方法，其特征在于：以没食子酸为碳源，搭配梯度添加量的耐尔蓝，溶解于有机溶剂中配制成反应液；将反应液进行溶剂热反应，得到一系列发射波长差异化的碳点分散液；根据荧光发光性能筛选出分别对应绿色、黄色、橙色、红色发射的四色rgb荧光碳点原液；经微孔滤膜过滤纯化，浓缩后真空干燥，得到多色荧光碳点粉末。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂热反应温度为160-200℃，反应时间4-8h；真空干燥时间10-14h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为dmf。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述没食子酸与耐尔蓝的质量比为1:0-0.06，所述dmf与没食子酸的液固比为100-165ml/g。

5.一种权利要求1-4任一项所述制备方法制备得到的多色荧光碳点在荧光墨水中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述荧光墨水为多色书写油墨或丝网印刷油墨。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述多色书写油墨的制备过程为：将粘合剂与多色荧光碳点混合后制备得到，所述粘合剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸中的一种。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述多色荧光碳点的浓度为4.8-9.1%，所述粘合剂的质量分数为0.5-1.5%。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述丝网印刷油墨的制备过程为：在浓度为2-4%的多色荧光碳点溶液中加入羟丙基甲基纤维素即得。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述丝网为80-90目丝网版。