一種納米晶Y2O3及其制作方法與流程

本發明設計納米材料研發與應用領域，具體而言涉及一種新型的納米晶材料制作方法和應用。

背景技術：

納米技術是在單個原子、分子層次上對物質的種類、數量和結構形態進行精確的觀測、識別和控制的技術，是在納米尺度范圍內研究物質的特性和相互作用，并利用這些特性制造具有特定功能產品的多學科交叉的高新技術。其最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子、分子，制造出具有特定功能的產品。

材料基本構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、電學、磁學、熱學和力學等方面的性質。

以納米尺度的物質單元為基礎，按一定規律構筑或營造的新體系。它不僅具有納米物質單元的性能，還存在由結構組合而產生的新的特性。gleiter認為納米材料是其晶粒中原子的長程有序排列和無序界面成分的組合，納米材料具有大量界面，晶界原子達15％一50％。可以利用raman、tem、x射線、中子衍射和一些其他的方法來表征納米材料及其結構。

在過去的幾年里，隨著納米技術的快速發展，在不同的領域使用微型條碼和納米條碼已經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，大多數的編碼解譯是通過模式識別方式來完成的，所以它被稱為是“圖解法”，這種納米條碼比較常見的有剪裁粒子的形狀、大小、從而產生不同的編碼。另外一種是微粒子負載編碼成分。編碼成分為具有可識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簽技術可以突破傳統熒光編碼限制，增加信息容量，建立更廣闊的數據庫，來獲得更多的應用前景。而本發明可拓寬納米條碼智能標簽的材料選擇范圍，并由于其復雜的制作流程和獨特的拉曼特征峰位，進一步提高納米條碼智能標簽的技術壁壘，增強其可靠性和保密性。

技術實現要素：

在現有技術背景下，本發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,為納米條碼智能標簽提供一種可靠而保密性高的新材料及應用。

為達到上述目的，本發明提出一種新型的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，對制備的y2o3納米晶材料進行鈍化，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。

進一步，所述拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3納米晶材料，是通過y2o3納米晶在氧氣中退火時，378cm^-1振動峰的減弱伴隨著一個新的965cm^-1處振動峰的增強。raman、xrd、tem、xps等微結構觀察和理論計算表明，965cm^-1的拉曼振動峰起源于納米材料表面間隙氧所引的拉曼振動峰，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轉變為過氧離子的過程中起著重要的作用。

進一步，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極強的負電性，與y2o3表面的懸掛鍵結合，降低y2o3表面的化學活性，保留其晶結構中的間隙氧(過氧根)實現鈍化，從而使新型的納米晶y2o3能夠在粘結劑中穩定存在。

進一步，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劑混合之后，制作成為印刷材料，通過絲網印刷技術，完成納米條碼智能標簽的制作。

進一步，所述納米條碼智能標簽編碼識別處理裝置為一計算機。

本發明的有益效果：由以上發明的技術方案可知，通過改變體y2o3材料的晶結構，制備出一種拉曼特征峰在965cm^-1的新型y2o3材料，并可作為原材料運用到納米條碼智能標簽中，提供出一種新穎而可靠的編碼材料，進一步提高納米條碼智能標簽的材料選擇范圍，增強納米條碼智能標簽的技術壁壘，因此本發明能達到提高納米條碼智能標簽隱蔽性強、達到高防偽的目的，從而做到提高納米條碼智能標簽的可靠性和保密性的目的。而且本發明的制備方法為不穩定的納米晶材料在粘合劑中的穩定存在，提供了一種切實可靠的途徑。

附圖說明

圖1為制作出的拉曼光譜的納米條碼智能標簽樣品圖；

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其內置的粘結劑黏貼在基材上，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。

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。如圖1所示，通過對普通納米y2o3氧氣中退火或再鈍化加工得到該y2o3納米晶，其結構在粘合劑中穩定存在，供合成納米條碼智能標簽選擇的材料。

通過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。本發明使用膜分離得到富氧空氣退火也有較好效果。

根據本發明的第一個實施例，基于拉曼光譜的納米條碼智能標簽包括：基材和設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。

通過將制備的拉曼特征峰為965cm^-1的y2o3材料進行鈍化，使其具備在粘結劑中穩定存在的特性。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其內置的粘結劑黏貼在基材上，該混合層制作為納米智能條碼的編碼層。

本實施例中，混合層由若干種具有獨立可區別拉曼特征光譜的納米顆粒的混合構成，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制的不同位數，峰位的有無代表二進制的“1”和“0”。

本實施例中共使用了5中納米晶材料作為編碼層的原材料，通過判定各個材料的拉曼特征峰的有無，獲取對應峰位所代表的二進制位“1”或者“0”。如圖2-9所示

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。