一種納米晶Y2O3及其制作方法與流程

本發(fā)明設(shè)計(jì)納米材料研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域，具體而言涉及一種新型的納米晶材料制作方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

納米技術(shù)是在單個(gè)原子、分子層次上對(duì)物質(zhì)的種類、數(shù)量和結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行精確的觀測(cè)、識(shí)別和控制的技術(shù)，是在納米尺度范圍內(nèi)研究物質(zhì)的特性和相互作用，并利用這些特性制造具有特定功能產(chǎn)品的多學(xué)科交叉的高新技術(shù)。其最終目標(biāo)是人類按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子、分子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品。

材料基本構(gòu)成單元的尺寸在納米范圍即1～100納米或者由他們形成的材料就成為納米材料。納米材料和宏觀材料迥然不同，它具備奇特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)等方面的性質(zhì)。

以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律構(gòu)筑或營(yíng)造的新體系。它不僅具有納米物質(zhì)單元的性能，還存在由結(jié)構(gòu)組合而產(chǎn)生的新的特性。gleiter認(rèn)為納米材料是其晶粒中原子的長(zhǎng)程有序排列和無(wú)序界面成分的組合，納米材料具有大量界面，晶界原子達(dá)15％一50％?？梢岳胷aman、tem、x射線、中子衍射和一些其他的方法來(lái)表征納米材料及其結(jié)構(gòu)。

在過(guò)去的幾年里，隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，在不同的領(lǐng)域使用微型條碼和納米條碼已經(jīng)引起了人們的廣泛注意。納米條碼通常有兩種制作方法，一種是微粒子組合成編碼模塊，大多數(shù)的編碼解譯是通過(guò)模式識(shí)別方式來(lái)完成的，所以它被稱為是“圖解法”，這種納米條碼比較常見(jiàn)的有剪裁粒子的形狀、大小、從而產(chǎn)生不同的編碼。另外一種是微粒子負(fù)載編碼成分。編碼成分為具有可識(shí)別特性的分子或者納米粒子。材料光譜具有特定形狀，確定的峰位和半寬,以及很好的靈敏度。基于拉曼光譜納米條碼智能標(biāo)簽技術(shù)可以突破傳統(tǒng)熒光編碼限制，增加信息容量，建立更廣闊的數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)獲得更多的應(yīng)用前景。而本發(fā)明可拓寬納米條碼智能標(biāo)簽的材料選擇范圍，并由于其復(fù)雜的制作流程和獨(dú)特的拉曼特征峰位，進(jìn)一步提高納米條碼智能標(biāo)簽的技術(shù)壁壘，增強(qiáng)其可靠性和保密性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在現(xiàn)有技術(shù)背景下，本發(fā)明的目的旨在提供一種新型的y2o3納米晶材料及其制作方法,為納米條碼智能標(biāo)簽提供一種可靠而保密性高的新材料及應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種新型的y2o3納米晶材料及其制作方法，包括：拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3納米晶材料的制備，對(duì)制備的y2o3納米晶材料進(jìn)行鈍化，將鈍化后的y2o3納米晶材料與其他的納米晶材料合成編碼層，該編碼層為包括若干種具有不同拉曼特征峰的納米材料的混合層。

進(jìn)一步，所述拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3納米晶材料，是通過(guò)y2o3納米晶在氧氣中退火時(shí)，378cm^-1振動(dòng)峰的減弱伴隨著一個(gè)新的965cm^-1處振動(dòng)峰的增強(qiáng)。raman、xrd、tem、xps等微結(jié)構(gòu)觀察和理論計(jì)算表明，965cm^-1的拉曼振動(dòng)峰起源于納米材料表面間隙氧所引的拉曼振動(dòng)峰，o^2-由表面氧氣吸附解離形成，并且三氧化二釔納米晶f中心氧缺陷在o2轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)氧離子的過(guò)程中起著重要的作用。

進(jìn)一步，所述拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3納米晶材料的鈍化，y2o3納米晶材料與丙三醇混和，是利用甘油中-oh極強(qiáng)的負(fù)電性，與y2o3表面的懸掛鍵結(jié)合，降低y2o3表面的化學(xué)活性，保留其晶結(jié)構(gòu)中的間隙氧(過(guò)氧根)實(shí)現(xiàn)鈍化，從而使新型的納米晶y2o3能夠在粘結(jié)劑中穩(wěn)定存在。

進(jìn)一步，所述鈍化后的y2o3納米晶材料與其他的納米晶材料組成編碼層，該編碼層為包括若干種具有不同拉曼特征峰的納米材料與粘結(jié)劑混合之后，制作成為印刷材料，通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)，完成納米條碼智能標(biāo)簽的制作。

進(jìn)一步，所述納米條碼智能標(biāo)簽編碼識(shí)別處理裝置為一計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明的有益效果：由以上發(fā)明的技術(shù)方案可知，通過(guò)改變體y2o3材料的晶結(jié)構(gòu)，制備出一種拉曼特征峰在965cm^-1的新型y2o3材料，并可作為原材料運(yùn)用到納米條碼智能標(biāo)簽中，提供出一種新穎而可靠的編碼材料，進(jìn)一步提高納米條碼智能標(biāo)簽的材料選擇范圍，增強(qiáng)納米條碼智能標(biāo)簽的技術(shù)壁壘，因此本發(fā)明能達(dá)到提高納米條碼智能標(biāo)簽隱蔽性強(qiáng)、達(dá)到高防偽的目的，從而做到提高納米條碼智能標(biāo)簽的可靠性和保密性的目的。而且本發(fā)明的制備方法為不穩(wěn)定的納米晶材料在粘合劑中的穩(wěn)定存在，提供了一種切實(shí)可靠的途徑。

附圖說(shuō)明

圖1為制作出的拉曼光譜的納米條碼智能標(biāo)簽樣品圖；

圖2-9位拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3材料與若干其他種納米晶材料通過(guò)其內(nèi)置的粘結(jié)劑黏貼在基材上，該混合層制作為納米智能條碼的編碼層，然后分別獲取的拉曼光譜圖。

其中，圖2的編碼信息為00001；

圖3的編碼信息為00101；

圖4的編碼信息為00011；

圖5的編碼信息為10001；

圖6的編碼信息為01001；

圖7的編碼信息為10101；

圖8的編碼信息為01101；

圖9的編碼信息為11001。

具體實(shí)施方式

為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。如圖1所示，通過(guò)對(duì)普通納米y2o3氧氣中退火或再鈍化加工得到該y2o3納米晶，其結(jié)構(gòu)在粘合劑中穩(wěn)定存在，供合成納米條碼智能標(biāo)簽選擇的材料。

通過(guò)y2o3納米晶在氧氣中退火，將y2o3納米晶加熱到180-600℃的溫度，保持15min以上均有效果，較好方案是將y2o3納米晶在氧氣流中加熱到250-350℃的溫度，保持30min。本發(fā)明使用膜分離得到富氧空氣退火也有較好效果。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，基于拉曼光譜的納米條碼智能標(biāo)簽包括：基材和設(shè)置于基材上的可拉曼光譜編碼的納米顆粒編碼層，拉曼光譜編碼的納米顆粒編碼層為包括拉曼特征峰為965cm^-1在內(nèi)的若干種具有不同拉曼特征峰的納米材料的按照確定比例組成的混合層。

通過(guò)將制備的拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3材料進(jìn)行鈍化，使其具備在粘結(jié)劑中穩(wěn)定存在的特性。按照不同的比例，將特征峰為965cm^-1的y2o3材料與其他的若干納米顆粒通過(guò)其內(nèi)置的粘結(jié)劑黏貼在基材上，該混合層制作為納米智能條碼的編碼層。

本實(shí)施例中，混合層由若干種具有獨(dú)立可區(qū)別拉曼特征光譜的納米顆粒的混合構(gòu)成，不同的納米顆粒在拉曼光譜上不同位置的譜峰排列代表二進(jìn)制的不同位數(shù)，峰位的有無(wú)代表二進(jìn)制的“1”和“0”。

本實(shí)施例中共使用了5中納米晶材料作為編碼層的原材料，通過(guò)判定各個(gè)材料的拉曼特征峰的有無(wú)，獲取對(duì)應(yīng)峰位所代表的二進(jìn)制位“1”或者“0”。如圖2-9所示

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。