水敏熒光增強(qiáng)試紙及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水敏熒光增強(qiáng)試紙及其制備方法與應(yīng)用，屬于熒光碳納米材料應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步拓寬了碳納米點的應(yīng)用。該熒光增強(qiáng)試紙由納米顆粒與紙復(fù)合而成；其中，納米顆粒由兩親性碳納米點溶解在非極性溶劑中聚集形成，兩親性碳納米點表面具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)。本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙用于噴水熒光打印，可實現(xiàn)無墨噴水打?。挥糜诤箍谉晒獬上?，能夠?qū)崿F(xiàn)對汗孔排汗功能監(jiān)測；還能夠用于濕度檢測，進(jìn)一步拓展了碳納米點的應(yīng)用；且本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙具有較強(qiáng)的耐光漂白特性，造價低廉，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】水敏熒光增強(qiáng)試紙及其制備方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熒光碳納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種水敏熒光增強(qiáng)試紙及其制 備方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 碳納米點（Carbon dots，⑶s)是一種可發(fā)光的碳納米材料，與半導(dǎo)體量子點和有 機(jī)燃料相比，具有分子量低、粒徑小、熒光穩(wěn)定性高、無光閃爍、激發(fā)光譜寬而連續(xù)、發(fā)射波 長可調(diào)諧、生物相容性好、毒性低等優(yōu)點，在生物分子標(biāo)記、活體成像、傳感、光電等領(lǐng)域具 有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003] 噴水打印是一種綠色環(huán)保打印技術(shù)，其利用水為打印墨水，能夠清晰打印出所需 信息，從而避免了因缺熒光墨水、更換熒光墨盒帶來的一系列經(jīng)濟(jì)與環(huán)保問題?，F(xiàn)有技術(shù) 中，噴水熒光打印采用的紙張是打印紙、聚乙二醇和水敏熒光增強(qiáng)有機(jī)染料的復(fù)合物，存在 加工工藝復(fù)雜，性能不穩(wěn)定等缺陷。
[0004] 汗孔成像可用作第三代指紋識別技術(shù)，其可利用20-40個汗孔位置就可以確認(rèn)鑒 別個體指紋，可大大簡化指紋自動識別程序所需計算量，提高識別準(zhǔn)確度。另外，通過汗孔 熒光成像可以監(jiān)測人體排汗量，從而對個體健康水平進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。
[0005] 濕度監(jiān)測一般利用電阻或者電容值變化來監(jiān)測濕度。利用光譜強(qiáng)度變化監(jiān)測濕度 較為直觀快捷。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，沒有基于碳納米點復(fù)合材料實現(xiàn)噴水熒光打印、汗孔熒光成像或者 濕度監(jiān)測的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水敏熒光增強(qiáng)試紙及其 制備方法與應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙由納米顆粒與紙復(fù)合而成；所述納米顆粒由兩親性碳 納米點溶解在非極性溶劑中聚集形成；所述兩親性碳納米點表面具有親水基團(tuán)和親油基 團(tuán)。
[0009] 優(yōu)選的是，所述非極性溶劑為甲苯、苯或者氯仿。
[0010] 優(yōu)選的是，所述親水基團(tuán)為氨基、酰胺基、羧基、巰基和羥基中的一種或幾種。
[0011] 優(yōu)選的是，所述親油基團(tuán)為烷烴基、烯烴基和芳香烴基中的一種或幾種。
[0012] 優(yōu)選的是，所述兩親性碳納米點是通過將水溶性碳納米點表面的部分親水基團(tuán)功 能化成親油基團(tuán)而制備的。
[0013] 本發(fā)明提供一種上述水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)將兩親性碳納米點溶于非極性溶劑中，得到含有納米顆粒的溶液；
[0015] (2)將紙浸泡在含有納米顆粒的溶液中，取出干燥，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙；
[0016] 或者將含有納米顆粒的溶液噴涂到紙上，干燥后，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙。
[0017] 本發(fā)明還提供另一種上述水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，包括以下步驟：
[0018] (1)將兩親性碳納米點溶于非極性溶劑中，得到含有納米顆粒的溶液；
[0019] (2)蘸取含有納米顆粒的溶液，在紙上書寫圖案或者圖形，干燥后，得到水敏熒光 增強(qiáng)試紙。
[0020] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于噴水熒光打印。
[0021] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于汗孔熒光成像。
[0022] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于濕度監(jiān)測。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
[0024] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙用于噴水熒光打印，可實現(xiàn)無熒光墨水噴水熒光打 印，打印所得圖像清晰；用于汗孔熒光成像，能夠?qū)崿F(xiàn)對汗孔排汗功能監(jiān)測；還能夠用于濕 度檢測，進(jìn)一步拓展了碳納米點的應(yīng)用；本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙具有較強(qiáng)的耐光漂白 特性，造價低廉，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1中，（a)為日光照射下實施例2的兩親性碳納米點溶解在甲苯中的照片，（b) 為日光照射下實施例2的兩親性碳納米點溶解在水中的照片，（c)為紫外光照射下實施例2 的兩親性碳納米點溶解在甲苯中的照片，（d)為紫外光照射下實施例2的兩親性碳納米點 溶解在水中的照片；
[0026] 圖2為本發(fā)明實施例1的水溶性碳納米點和兩親性碳納米點的核磁共振氫譜圖；
[0027] 圖3中，（a)為實施例1的兩親性碳納米點的甲苯溶液滴涂在硅片上噴霧處理前 的場發(fā)射掃描電鏡照片，（b)為實施例1的兩親性碳納米點的甲苯溶液滴涂在硅片上噴霧 處理后的場發(fā)射掃描電鏡照片；
[0028]圖4為本發(fā)明的兩親性碳納米點的結(jié)構(gòu)示意圖，其中Q-代表親水基團(tuán)，[>-代表親油基團(tuán)；
[0029] 圖5中，（a)為在紫外燈照射下，實施例5的水敏熒光增強(qiáng)試紙在噴霧前的熒光照 片；(b)為在紫外燈照射下，實施例5的水敏熒光增強(qiáng)試紙在噴霧后的熒光照片；
[0030] 圖6為在紫外燈照射下，實施例5的水敏熒光增強(qiáng)試紙在噴霧前的熒光光譜和噴 霧后的熒光光譜；
[0031] 圖7中，（a)為在紫外燈照射下，實施例6的字母C在噴霧前的熒光照片；(b)為在 紫外燈照射下，實施例6的字母C在噴霧后的熒光照片；
[0032] 圖8為本發(fā)明實施例9在紫外光照射下水敏熒光增強(qiáng)試紙的噴水熒光打印照片；
[0033] 圖9為本發(fā)明實施例9在紫外光照射下水敏熒光增強(qiáng)試紙的噴水熒光打印照片；
[0034] 圖10中，（a)為實施例10在紫外光照射下水敏熒光增強(qiáng)試紙上的指紋圖片，（b) 為經(jīng)過圖像軟件處理疊加的指紋的數(shù)碼照片；
[0035] 圖11為實施例11的熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙在不同噴霧時間下的熒光 照片；
[0036] 圖12為實施例12中，用500W汞氙燈不同照射時間后，水敏熒光增強(qiáng)試紙的水敏 熒光圖樣（左側(cè)）和商用熒光筆書寫相同的熒光圖樣（右側(cè)）在紫外光下的熒光照片。

【具體實施方式】
[0037] 為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進(jìn)行描 述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明權(quán) 利要求的限制。
[0038] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙由納米顆粒與紙復(fù)合而成；其中，納米顆粒由兩親性 碳納米點溶解在非極性溶劑中聚集形成；兩親性碳納米點表面具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)， 在紫外光照射下，該試紙與水接觸過的位置會顯現(xiàn)熒光。
[0039] 本發(fā)明中，非極性溶劑優(yōu)選甲苯、苯或者氯仿。
[0040] 本發(fā)明中，兩親性碳納米點的親水基團(tuán)為氨基、酰胺基、羧基、巰基和羥基中的一 種或幾種；親油基團(tuán)為烷烴基、烯烴基和芳香烴基中的一種或幾種，在兩親性碳納米點的 表面，親油基團(tuán)可以占30-80 % ;烷烴基的碳原子優(yōu)選為1-36,烯烴基的碳原子數(shù)優(yōu)選為 1-36,芳香烴基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1-36,該兩親性碳納米點在非極性溶劑中能夠自組裝為 微納米尺寸的實心球聚集體，即納米顆粒。
[0041] 本發(fā)明中的兩親性碳納米點能夠通過將水溶性碳納米點表面的部分親水基團(tuán)功 能化成親油基團(tuán)制備；水溶性碳納米點為現(xiàn)有技術(shù)，如專利CN201210312844. 0中的碳納米 點。
[0042] 本發(fā)明還提供上述兩親性碳納米點的制備方法：將水溶性碳納米點表面的部分親 水基團(tuán)功能化成親油性基團(tuán)，一般將30-80 %親水基團(tuán)功能化成親油性基團(tuán)。
[0043] 本發(fā)明提供一種兩親性碳納米點的制備方法，但不限于此：
[0044] (1)將水溶性碳納米點、含有取代基的親油化合物、催化劑和溶劑加入反應(yīng)裝置 中，攪拌均勻后，加熱回流，使水溶性碳納米點和親油化合物發(fā)生縮合反應(yīng)或取代反應(yīng)，得 到反應(yīng)后溶液；
[0045] 其中，水溶性碳納米點和含有取代基的親油化合物的質(zhì)量比為1: (5-30)，催化劑 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)按相應(yīng)比例添加，溶劑的用量沒有限制，能夠溶解水溶性碳納米點和含有取 代基的親油化合物（催化劑可以不溶）即可；
[0046] 水溶性碳納米點為碳納米點表面含有親水基團(tuán)的碳納米點，本發(fā)明中，親水基團(tuán) 優(yōu)選氨基、酰胺基、羧基、巰基、羥基中的一種或幾種；
[0047] 含有取代基的親油化合物的取代基一般為鹵素、羧基、氨基、羥基或磺酸基，親油 化合物一般為烷烴基、烯烴基或者芳香烴基；烷烴基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1-36,烯烴基的碳 原子數(shù)優(yōu)選為1-36,芳香烴基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1-36 ;
[0048] 當(dāng)水溶性碳納米點的親水取代基為氨基、酰胺基中的一種或兩種時，親油化合物 的取代基為鹵素時，發(fā)生取代反應(yīng)，溶劑為二甲基甲酰胺或丙酮，催化劑為碘化鉀和無水碳 酸鉀，一般加熱回流4_12h，溫度為60_180°C ;
[0049] 當(dāng)水溶性碳納米點的親水取代基為氨基、酰胺基、巰基、羥基中的一種或兩種時， 親油化合物的取代基為羧基或者磺酸基時，發(fā)生縮合反應(yīng)，溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞 砜、四氫呋喃或丙酮，催化劑為濃硫酸或強(qiáng)堿（如KOH、NaOH)，加熱回流4-24h，加熱溫度為 60-180。。；
[0050] 當(dāng)水溶性碳納米點的親水取代基為羧基、巰基、羥基中的一種或幾種時，親油化合 物的取代基為酰胺基或羥基時，發(fā)生縮合反應(yīng)，溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋 喃或丙酮，催化劑為濃硫酸或強(qiáng)堿（如KOH、NaOH)，加熱回流4-24h，加熱溫度為60-180°C ;
[0051] (2)將反應(yīng)后的溶液用抽濾裝置抽濾，除去其中的無機(jī)鹽，然后減壓蒸餾至溶劑全 部蒸干，得到的固體可以在非極性有機(jī)溶劑中溶解并離心獲得沉淀物，也可以將得到的固 體溶解在水和非極性溶劑的混合溶液中并離心獲得沉淀物，沉淀物經(jīng)干燥后，得到兩親性 碳納米點；其中，非極性有機(jī)溶劑為苯、甲苯、氯仿、正己烷等，混合溶液可以為體積比1:9 的甲苯和去離子水混合液。
[0052] 本發(fā)明上述水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，包括以下步驟：
[0053] (1)將兩親性碳納米點溶于非極性溶劑中，兩親性碳納米點在非極性溶劑中能夠 自組裝為微納米尺寸的實心球聚集體（即納米顆粒），得到含有納米顆粒的溶液；
[0054] 非極性溶劑優(yōu)選甲苯、苯或者氯仿，兩親性碳納米點在非極性溶劑中濃度沒有 特殊限制，只要能夠溶解在非極性溶劑中即可，如當(dāng)非極性溶劑為甲苯時，濃度一般在 0· 25-2. 5mg/mL，濃度越高，熒光效果越明顯；
[0055] (2)將紙浸泡在含有納米顆粒的溶液中，浸泡時間一般在Imin以上，取出干燥，得 到水敏熒光增強(qiáng)試紙；
[0056] 或者，將含有納米顆粒的溶液噴涂到紙上，可以均勻噴涂，也可以噴涂一定的圖案 或者形狀，干燥后，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙；
[0057] 本發(fā)明還提供一種上述水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，可制備具有固定熒光圖案 的水敏熒光增強(qiáng)試紙，包括以下步驟：
[0058] (1)將兩親性碳納米點溶于非極性溶劑中，兩親性碳納米點在非極性溶劑中能夠 自組裝為微納米尺寸的實心球聚集體（即納米顆粒），得到含有納米顆粒的溶液；
[0059] 非極性溶劑優(yōu)選甲苯、苯或者氯仿，兩親性碳納米點在非極性溶劑中濃度沒有 特殊限制，只要能夠溶解在非極性溶劑中即可，如當(dāng)非極性溶劑為甲苯時，濃度一般在 0· 25-2. 5mg/mL，濃度越高，熒光效果越明顯；
[0060] (2)蘸取含有納米顆粒的溶液，在紙上書寫圖案或者圖形，干燥后，得到水敏熒光 增強(qiáng)試紙，蘸取過程可以選擇蘸水鋼筆。
[0061] 上述制備方法中，紙沒有特殊要求，一般采用濾紙，可以根據(jù)需要裁剪成任何形 狀，干燥方法一般米用風(fēng)干。
[0062] 本發(fā)明的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于噴水熒光打印、汗孔熒光成像和濕度監(jiān)測。 用于噴水熒光打印時，將水裝入空白噴墨打印盒中，并將電腦與打印機(jī)相連，以水（一般采 用去離子水）代替墨液進(jìn)行打印，打印后，在紫外光的照射下，可以看出打印的字跡；用于 汗孔熒光成像時，用手指直接按壓水敏熒光增強(qiáng)試紙，在紫外光照下，通過熒光顯微鏡，可 看到手指排汗孔的分布形狀和排汗?fàn)顟B(tài)圖；用于濕度監(jiān)測時，將水敏熒光增強(qiáng)試紙放入檢 測環(huán)境中，為方便辨別，一般采用有固定文字或圖案的水敏熒光增強(qiáng)試紙，隨著濕度的增 力口，在紫外光下，文字或圖案的熒光會逐漸增強(qiáng)。
[0063] 本發(fā)明的原理是：兩親性碳納米點在非極性有機(jī)溶劑中自組裝成熒光淬滅的實心 球聚集體均勻復(fù)合在紙上。當(dāng)外界水分子與該復(fù)合紙接觸后，水分子滲透該碳納米點實心 球聚集體，水分子破壞碳納米點間的氫鍵作用使兩親性碳納米點實心球聚集體分解，碳納 米點上親水基團(tuán)使其分散吸附在紙纖維上。此時，兩親性碳納米點彼此相互作用減弱，熒光 增強(qiáng)。最后，該水敏熒光增強(qiáng)試紙與水接觸部分熒光強(qiáng)度增加從而使所需信息顯現(xiàn)出來。
[0064] 下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)一步闡述。
[0065] 實施例1
[0066] 結(jié)合附圖1-4說明實施例1
[0067] 兩親性熒光碳納米點的制備：
[0068] (1)稱取3g檸檬酸（C6H8O7 · H2O)與6g尿素（CH4N20)共混于干凈燒杯中，加入 20mL去離子水充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?；然后轉(zhuǎn)移至微波爐中，在IOOOw功率下加熱4min，得到黑 色的焦炭狀糊狀固體；然后將燒杯放在鼓風(fēng)干燥箱中干燥lh，即得到水溶性碳納米點；
[0069] (2)稱取0.6g水溶性碳納米點，4g無水碳酸鉀（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）， 0. 4g碘化鉀（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司），60mLN，N-二甲基甲酰胺（西隴化工股 份有限公司），2. 4mL溴代十二烷（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）共混于250mL錐形瓶中， 在180°C下4cm圓柱攪拌子600轉(zhuǎn)每分鐘攪拌條件下加熱回流12h ;反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)后 的溶液用抽濾裝置抽濾兩遍，然后在150°C條件下減壓蒸餾至溶劑全部蒸干；將得到固體 加入20mL甲苯溶解（親油碳納米點溶解在甲苯中），再加入20mL去離子水劇烈攪拌lOmin， 將甲苯和水混合碳納米點溶液8000轉(zhuǎn)每min離心，得到所需兩親性碳納米點；
[0070] 圖1中，（a)為日光照射下實施例1的兩親性碳納米點溶解在甲苯中的照片，（b) 為日光照射下實施例1的兩親性碳納米點溶解在水中的照片，（c)為紫外光照射下實施例1 的兩親性碳納米點溶解在甲苯中的照片，（d)為紫外光照射下實施例1的兩親性碳納米點 溶解在水中的照片；從圖1可以看出，兩親性碳納米點在甲苯和水中都呈現(xiàn)清澈溶液狀態(tài)， 在紫外輻照下兩親性碳納米點水溶液發(fā)光較強(qiáng)。
[0071] 圖2為本發(fā)明實施例1的水溶性碳納米點和兩親性碳納米點的核磁共振氫譜圖； 從圖2可以看出，兩親性碳納米點具有烷基鏈基團(tuán)和氨基基團(tuán)，表明其既含有親水基團(tuán)又 含有疏水基團(tuán)，結(jié)構(gòu)如圖4所7]^。
[0072] 圖3中，（a)為實施例1的兩親性碳納米點的甲苯溶液滴涂在硅片上噴霧處理前的 場發(fā)射掃描電鏡照片，（b)為實施例1的兩親性碳納米點的甲苯溶液滴涂在硅片上噴霧處 理后的場發(fā)射掃描電鏡照片；從圖3可以看出，兩親性碳納米點在甲苯溶液聚集成200-400 納米大小的實心球顆粒，噴水后兩親性碳納米點逐漸分散開。
[0073] 實施例2
[0074] 兩親性碳納米點的親水基團(tuán)為羧基和/或羥基，親油基團(tuán)為丙烯基；
[0075] 上述兩親性碳納米點的制備方法：
[0076] 稱取0. 6g水溶性碳納米點，60mLN，N-二甲基甲酰胺（西隴化工股份有限公司）， 1.4mL丙烯胺（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）共混于250mL錐形瓶中，加入濃硫酸2mL，加 熱回流反應(yīng)8h ;反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)后的溶液用抽濾裝置抽濾兩遍,然后在150°C條件下減 壓蒸餾至溶劑全部蒸干；將反應(yīng)產(chǎn)物加入20mL正己烷中溶解（親油性碳納米點和兩親性碳 納米點溶解在正己烷中）；將溶有碳納米點的正己烷溶液高速離心，得到所需兩親性碳納 米點。
[0077] 實施例3
[0078] 兩親性碳納米點的親水基團(tuán)為氨基、酰胺基、羧基中的一種或多種，親油基團(tuán)為 十-燒基；
[0079] 上述兩親性碳納米點的制備方法：
[0080] 稱取0· 6g水溶性碳納米點，60mL丙酮（北京化工廠），ImL濃硫酸，2. ImL十二醇 (天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）共混于250mL錐形瓶中，在80°C反應(yīng)24h ;反應(yīng)結(jié)束后，將 反應(yīng)后的溶液用抽濾裝置抽濾兩遍，然后在80°C條件下減壓蒸餾至溶劑全部蒸干；將得到 的固體加入20mL正己烷中溶解（親油性碳納米點和兩親性碳納米點溶解在正己烷中）；將 溶有碳納米點的正己烷溶液高速離心，得到所需兩親性碳納米點。
[0081] 實施例4
[0082] 兩親性碳納米點的親水基團(tuán)為氨基、酰胺基、巰基、羥基中的一種或多種，親油基 團(tuán)為十二烷基苯；
[0083] 上述兩親性碳納米點的制備方法：
[0084] 稱取0· 6g水溶性碳納米點，60mL四氫呋喃（北京化工廠），ImL濃硫酸，2· 5mL十二 烷基苯磺酸（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）共混于250mL錐形瓶中，在120°C反應(yīng)9h ;反應(yīng) 結(jié)束后將反應(yīng)后溶液用抽濾裝置抽濾兩遍，然后在80°C條件下減壓蒸餾至溶劑全部蒸干； 將得到的固體加入20mL正己烷中溶解（親油性碳納米點和兩親性碳納米點溶解在正己烷 中）；將溶有碳納米點的正己烷溶液高速離心，得到所需兩親性碳納米點。
[0085] 實施例5
[0086] 結(jié)合附圖5和6說明實施例5
[0087] 水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備：
[0088] (1)將實施例1兩親性碳納米點溶于甲苯中，兩親性碳納米點在甲苯中的濃度為 2. 5mg/mL，兩親性碳納米點在甲苯中自組裝為納米粒子，得到含有納米粒子的甲苯溶液；
[0089] (2)將濾紙（杭州沃華濾紙有限公司生產(chǎn)）裁剪成A4規(guī)格，并浸泡于含有納米粒 子的甲苯溶液lmin，然后，干燥箱中干燥30min，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙。
[0090] (3)取水敏熒光增強(qiáng)試紙用噴霧裝置進(jìn)行噴霧處理。
[0091] 圖5中，（a)為在紫外燈照射下，實施例5的水敏熒光增強(qiáng)試紙在噴霧前的熒光照 片；(b)為在紫外燈照射下，實施例5的水敏熒光增強(qiáng)試紙在噴霧后的熒光照片；從圖5可 以看出，噴霧前，熒光很弱；噴霧后，熒光顯著增強(qiáng)。
[0092] 圖6為在紫外燈照射下，實施例5的水敏熒光增強(qiáng)試紙在噴霧前和噴霧后的熒光 光譜；可以看出，噴霧后熒光強(qiáng)度增加明顯。
[0093] 實施例6
[0094] 結(jié)合附圖7說明實施例6
[0095] 熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法：
[0096] (1)將兩親性碳納米點溶于甲苯中，兩親性碳納米點在甲苯中的濃度為2. 5mg/ mL，兩親性碳納米點在甲苯中自組裝為納米粒子，得到含有納米粒子的甲苯溶液；
[0097] (2)使用蘸水鋼筆沾取含有納米粒子的甲苯溶液，在濾紙上書寫出字母C，可得到 熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙；
[0098] (3)將該熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙用噴霧裝置進(jìn)行噴霧處理。
[0099] 圖7中，（a)為在紫外燈照射下，實施例6的字母C在噴霧前的熒光照片；(b)為在 紫外燈照射下，實施例6的字母C在噴霧后的熒光照片；可以看出，噴霧前，字母C不顯現(xiàn)； 噴霧后，字母C清晰顯現(xiàn)。
[0100] 實施例7
[0101] 水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備：
[0102] (1)將實施例3兩親性碳納米點溶于苯中，兩親性碳納米點在苯中的濃度為 I. 5mg/mL，兩親性碳納米點在苯中自組裝為納米粒子，得到含有納米粒子的苯溶液；
[0103] (2)將濾紙（杭州沃華濾紙有限公司生產(chǎn)）裁剪成A4規(guī)格，并浸泡于含有納米粒 子的苯溶液lmin，然后，干燥箱中干燥30min，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙。
[0104] 實施例8
[0105] 水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備：
[0106] (1)將實施例4兩親性碳納米點溶于苯中，兩親性碳納米點在苯中的濃度為 I. 5mg/mL，兩親性碳納米點在苯中自組裝為納米粒子，得到含有納米粒子的苯溶液；
[0107] (2)將濾紙（杭州沃華濾紙有限公司生產(chǎn)）裁剪成A4規(guī)格，并浸泡于含有納米粒 子的苯溶液lmin，然后，干燥箱中干燥30min，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙。
[0108] 實施例9
[0109] 結(jié)合圖8和9說明實施例9
[0110] 水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于噴水熒光打?。?br> [0111] (1)將去離子水作為墨水注入乙醇清洗的打印墨盒中；
[0112] (2)將實施例5制備的水敏熒光增強(qiáng)試紙放入噴水熒光打印機(jī)中，進(jìn)行噴水熒光 打印，打印后，在紫外光下，即顯現(xiàn)出打印的熒光圖像，如圖8和圖9所示。
[0113] 實施例10
[0114] 結(jié)合圖10說明實施例10
[0115] 水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于汗孔熒光成像：
[0116] 將手指指紋按壓在實施例5制備的水敏熒光增強(qiáng)試紙上，在熒光顯微鏡下，可得 到手指排汗孔的分布形狀圖，如圖10中（a)所示。
[0117] 圖10中，（b)為高清數(shù)碼相機(jī)獲得的該手指指紋的圖像，可以看出，兩者能夠較好 的吻合，說明本發(fā)明可以用于汗孔熒光成像，進(jìn)一步用于監(jiān)測排汗?fàn)顟B(tài)。
[0118] 實施例11
[0119] 結(jié)合圖11說明實施例11
[0120] 熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于監(jiān)測濕度：
[0121] 取實施例6的熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙，利用噴霧器，通過增加噴霧時 間來提升此熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試的濕度；可以看出，在紫外燈照射下，隨著噴霧 時間延長，濕度增加，試紙上熒光圖樣的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)，如圖11所示，可以看出，本發(fā)明的 水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于監(jiān)測濕度。
[0122] 實施例12
[0123] 結(jié)合圖12說明實施例12
[0124] 熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙具有耐光漂白特性：
[0125] 取實施例6的熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙，利用噴霧器噴灑水霧使其熒光 圖樣在紫外燈照射下顯現(xiàn)出來；
[0126] 取商用熒光筆在另一張濾紙上書寫字母C，
[0127] 用500W汞氙燈照射兩張濾紙上的熒光字母C。
[0128] 圖12中，四幅圖分別為兩張濾紙上的熒光字母C在500W汞氙燈照射0、0. 5、I、I. 5 小時后的熒光照片，每張圖中，左側(cè)為水敏熒光增強(qiáng)試紙的水敏熒光圖樣，右側(cè)為用商用熒 光筆書的熒光圖樣，從圖12可以看出，隨著500W汞氙燈照射時間增長至1. 5小時，右側(cè)商 用熒光筆書寫的熒光圖樣幾乎消失，而水敏熒光增強(qiáng)試紙的水敏熒光圖樣變化很小。這說 明該熒光圖樣固定的水敏熒光增強(qiáng)試紙具有較高的耐光漂白特性。
[0129] 顯然，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指 出，對于所述【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā) 明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 水敏熒光增強(qiáng)試紙，其特征在于，由納米顆粒與紙復(fù)合而成； 所述納米顆粒由兩親性碳納米點溶解在非極性溶劑中聚集形成； 所述兩親性碳納米點表面具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，其特征在于，所述非極性溶 劑為甲苯、苯或者氯仿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，其特征在于，所述親水基團(tuán) 為氣基、醜胺基、竣基、疏基和輕基中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，其特征在于，所述親油基團(tuán) 為烷烴基、烯烴基和芳香烴基中的一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，其特征在于，所述兩親性碳 納米點是通過將水溶性碳納米點表面的部分親水基團(tuán)功能化成親油基團(tuán)而制備的。
6. 權(quán)利要求1-5任何一項所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 將兩親性碳納米點溶于非極性溶劑中，得到含有納米顆粒的溶液； (2) 將紙浸泡在含有納米顆粒的溶液中，取出干燥，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙； 或者，將含有納米顆粒的溶液噴涂到紙上，干燥后，得到水敏熒光增強(qiáng)試紙。
7. 權(quán)利要求1-5任何一項所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 將兩親性碳納米點溶于非極性溶劑中，得到含有納米顆粒的溶液； (2) 蘸取含有納米顆粒的溶液，在紙上書寫圖案或者圖形，干燥后，得到水敏熒光增強(qiáng) 試紙。
8. 權(quán)利要求1-5任何一項所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于噴水熒光打印。
9. 權(quán)利要求1-5任何一項所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于汗孔熒光成像。
10. 權(quán)利要求1-5任何一項所述的水敏熒光增強(qiáng)試紙能夠用于濕度監(jiān)測。
【文檔編號】C09K11/65GK104237187SQ201410478909
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】曲松楠, 婁慶 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所