基于可调谐上转换荧光辐射的防伪安全应用

随着商品经济的发展,假冒伪劣现象的猖獗对全球市场的各个方面都产生了严重的负面影响。因此,发展高水平的防伪策略和防伪安全技术已成为各类商品迫切的实际需求。稀土离子掺杂的上转换荧光材料是一种anti-Stock机制的发光材料,它可以在长波段光激发下发射出短波段光。近年来,稀土离子掺杂的上转换荧光材料被发展应用于防伪领域并成为荧光材料研究领域的新热点,主要是因为其具有独特的上转换荧光特性、较长的荧光寿命、在近红外激发下可以产生可调谐辐射效应。这也为开发新型光学防伪标签开辟了新的途径,因而在近年得到了快速的发展。多种基于上转换荧光材料的显示方法、新型防伪图案得以研究和开发。在此基础上,如何进一步提高上转换荧光防伪性能成为该研究领域的焦点。研究表明,将单模/双模上转换荧光图案化可以显著提升信息编码能力和荧光防伪水平,为开发高水平、高隐藏性的荧光防伪策略提供新思路。

通过对近年研究工作的总结和分析,武汉大学印刷与包装系吴伟教授课题组撰写了题为“Tunable Emissions of Upconversion Fluorescence for Security Applications”的上转换荧光防伪安全应用的综述文章。论文系统总结了近期单模和双模近红外激发的上转换荧光材料的制备,图案化及其在防伪安全领域的重要研究进展。该综述文章首先探究了上转换材料的可调谐荧光辐射的机理,为制备全彩色荧光图案提供了理论基础。其次概述了不同上转换荧光防伪图案的成功制备归结于单模或多模激发的上转换材料与聚合物、添加剂、溶剂以及不同制备工艺之间的结合。最后提出了该领域将面临的挑战和机遇,并对基于上转换材料的高水平、全彩色的荧光防伪标签的开发设计提供了新的思路。该工作可以为合理设计镧系离子掺杂的上转换荧光防伪标签提供灵感,并对拓宽其在高水平防伪安全领域的应用范围具有很重要的指导意义。

该综述文章“Tunable Emissions of Upconversion Fluorescence for Security Applications”在线发表在Advanced Optical Materials(DOI: 10.1002/adom.201801171)上。