CN110144143A - 一种荧光墨水及其制备方法和用途 - Google Patents

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楚亮
李兴鳌
卢思霖
毛巍威
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Nanjing Post and Telecommunication University
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Abstract

本发明公开了一种荧光墨水及其制备方法和用途，其制备方法包括以下步骤：步骤1，将碳源溶于去离子水，通过水热法，得到含有碳纳米颗粒的母溶液；步骤2，将步骤1得到的母溶液离心，得到碳纳米颗粒，再加水制备成墨水，或者直接利用母溶液作为墨水；步骤3，将步骤2得到的墨水中添加表面活性剂，得到所述的稳定荧光墨水。本发明首次提出了通过水热法制备碳纳米颗粒荧光墨水，具有以下主要的优点：调控工艺简单易行、成本低、绿色环保无污染等优点，能够适应大规模的生产，具有十分广泛的市场应用价值。

Description

一种荧光墨水及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于荧光墨水技术领域，特别涉及一种黑色荧光墨水及其制备方法和用途。
背景技术
目前市场上的荧光墨水都是通过添加荧光粉来实现，成分复杂，制备工艺繁琐，而且未见碳纳米颗粒作为荧光配制墨水的报道。
基于上述问题，本发明的目的是提供一种简单水热法制备碳纳米颗粒荧光墨水的方法，以填补现有的荧光墨水制备的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种荧光墨水及其制备方法和用途，以解决现有的荧光墨水存在的成分复杂，制备工艺繁琐的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种荧光墨水的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将碳源溶于去离子水，通过水热法，得到含有碳纳米颗粒的母溶液；
步骤2，将步骤1得到的母溶液离心，得到碳纳米颗粒，再加水制备成墨水，或者直接利用母溶液作为墨水；
步骤3，将步骤2得到的墨水中添加表面活性剂，得到所述的稳定荧光墨水。
优选的，所述步骤1中，碳源为葡萄糖。
优选的，所述葡萄糖与去离子水的质量比为0.01～0.5。
优选的，所述步骤1中，水热法是指以温度80～250℃进行微波水热水解反应1～10小时。
优选的，所述步骤3中，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
优选的，所述表面活性剂与步骤2得到的墨水的质量比为0～1％。
一种上述方法制备得到的荧光墨水。
本发明的荧光墨水能够用于打印墨水，或者用于黑色背底下隐形，例如：用于背底的防伪、间谍活动、安全事务、防盗、财产标记以及手签式***等。
有益效果：本发明首次提出了通过水热法制备碳纳米颗粒荧光墨水，具有以下主要的优点：调控工艺简单易行、成本低、绿色环保无污染等优点，能够适应大规模的生产，具有十分广泛的市场应用价值。
附图说明
图1为葡萄糖的水溶液在微波水热反应下生成的碳纳米颗粒墨水照片；
图2稀释的溶液在紫外光照下，荧光效应非常明显；
图3合成的碳纳米颗粒的微观图片，颗粒大小在约100nm；
图4合成的碳纳米颗粒的XRD图片，显示为无定形碳；
图5直接打印在白纸上的图片；
图6打印在黑色背底上的图片，普通光照下无显示；
图7打印在黑色背底上的图片，紫外光照下有显示。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步的解释。
实施例1
一种黑色荧光墨水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将8g葡萄糖溶解在40mL去离子水中，在温度180℃进行微波水热水解反应3小时，得到含有碳纳米颗粒的荧光墨水母溶液；
(2)将步骤(1)得到的母溶液可加适量水稀释；
(3)将步骤(2)得到的墨水中添加十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠的用量为步骤(2)得到的墨水质量的0.5％，最终得到荧光墨水。
将本实施例得到的荧光墨水直接打印成图案，黑色背底的图案可在紫外光照下显示。
实施例2
一种黑色荧光墨水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1g葡萄糖溶解在100mL去离子水中，在温度250℃进行微波水热水解反应1小时，得到含有碳纳米颗粒的荧光墨水母溶液；
(2)将母溶液中的碳纳米颗粒离心出来，然后再将碳纳米颗粒加水，配置成墨水；
(3)将步骤(2)得到的墨水中添加十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠的用量为步骤(2)得到的墨水质量的0.1％，最终得到荧光墨水。
将本实施例得到的荧光墨水直接打印成图案，黑色背底的图案可在紫外光照下显示。
实施例3
一种黑色荧光墨水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20g葡萄糖溶解在40mL去离子水中，在温度80℃进行微波水热水解反应10小时，得到含有碳纳米颗粒的荧光墨水母溶液；
(2)将步骤(1)得到的母溶液加水稀释，配置为墨水；
(3)将步骤(2)得到的墨水中添加十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠的用量为步骤(2)得到的墨水质量的1％，最终得到荧光墨水。
将本实施例得到的荧光墨水用于黑色背底下隐形，用于背底的防伪。
本发明的荧光墨水，经过简单打印技术，可快速打印出预先设计好的图案。该墨水为打印体为黑色，若打印于黑色背底小，在普通光照下，图案无法显示；而图案可以在紫外光照下显示，这归因于该碳材料的荧光效果。该碳荧光墨水也被用于黑色背底的防伪、间谍活动、安全事务、防盗、财产标记以及手签式***等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明的荧光效应来源于碳纳米颗粒，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种荧光墨水的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将碳源溶于去离子水，通过水热法，得到含有碳纳米颗粒的母溶液；
步骤2，将步骤1得到的母溶液离心，得到碳纳米颗粒，再加水制备成墨水，或者直接利用母溶液作为墨水；
步骤3，将步骤2得到的墨水中添加表面活性剂，得到所述的稳定荧光墨水。
2.根据权利要求1所述的荧光墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，碳源为葡萄糖。
3.根据权利要求2所述的荧光墨水的制备方法，其特征在于：所述葡萄糖与去离子水的质量比为0.01～0.5。
4.根据权利要求1所述的荧光墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，水热法是指以温度80～250℃进行微波水热水解反应1～10小时。
5.根据权利要求1所述的荧光墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
6.根据权利要求1或5所述的荧光墨水的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂与步骤2得到的墨水的质量比为0～1％。
7.一种由权利要求1-6任一所述的方法制备得到的荧光墨水。
8.权利要求7所述的荧光墨水用于打印墨水，或者用于制作黑色背底下隐形图案的用途。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105905884A (zh) * 2016-04-23 2016-08-31 哈尔滨师范大学 一种荧光碳量子点的制备方法及其应用
CN109504376A (zh) * 2018-12-26 2019-03-22 南京林业大学 使用椰树枝叶制备水溶性碳量子点及荧光油墨的方法及其应用

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
金征宇等: "《基因与纳米探针——医学分子成像理论与实践[上卷]》", 30 November 2017, 天津科学技术出版社 *

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