四川白酒包装设计镧系离子掺杂的β-nayf4晶体具有明亮、可调谐的上转换发光特性,是防伪印刷的迫切需求。以聚乙烯亚胺(PEI)为配体,采用一锅水热法控制合成了新型高发光六方nayf4:ln3+上转换空心微管(UCHMs)。合成的UCHMs表面用PEI水溶性聚合物修饰,使UCHMs具有亲水性。此外,合成的UCHMs由于其独特的结构和形貌,在980nm激光照射下呈现出明亮的上转换发光。
随时间变化的形貌演化表明,UCHMs的形成经历了从纳米颗粒到六面体再到微棱柱体,最后通过溶解重建形成机制到微管的形态变化。此外,还将制得的UCHMs用作制备发光油墨的颜料,并探讨了其在防伪印刷中的应用。为了实现全色印刷,通过合理调整稀土离子的掺杂对和摩尔比,制备了三原色(RGB)UCHMs。根据红、绿、蓝三原色的叠加原理,制备了一系列全色发光油墨。通过丝网印刷,成功地在各种包装基材上创建了安全的光响应智能加密图案,如艺术纸、铝板、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜和纸板。该方法为亲水性UCHMs的可控合成提供了一条新的途径,制备的UCHMs在包装防伪方面具有很大的应用潜力。