本发明涉及一种光谱一致性优化的量子点光谱信息编码和存储的方法、量子点墨水、其制备方法，以及量子点墨水用于量子点光谱信息编码和存储的用途。
背景技术：
1、近年来，人们对信息存储的防伪、加密等越来越重视。编码技术是可将存储信息进行加密以防止信息泄露和伪造的有效手段。基于各种几何图案、化学图案、特征光谱等特有的化学或光电信号提供了可供编码的对象。其中，基于特征光谱的编码由于其能够实现较强的防伪和保密作用而日益受到关注。
2、量子点由于其优异的光学性能而可以用于信息编码及信息存储，并可应用于防伪和信息加密领域。专利文献1公开了一种两亲性石墨烯量子点材料及基于其的荧光编码防伪墨水，其通过调整石墨烯量子点材料的浓度、混合溶剂的组成使得墨水反应出的荧光颜色不同，这种荧光编码除了制作者之外，难以通过其它荧光材料仿制，因此提高了防伪标记的安全性。另外，专利文献2公开了一种可打印性荧光防伪墨水，其通过将亲水改性剂水溶液添加至油溶性量子点的有机溶液中，经过处理之后得到量子点水溶液，然后向量子点水溶液中加入水、乙醇和乙二醇的混合溶剂并调节ph值，从而得到防伪墨水。
3、尽管上述文献涉及量子点防伪墨水，但是它们均没有涉及量子点用于信息编码和存储方法。本发明人在利用量子点研究基于光谱通道的光数据编码和存储过程中，发现在数据存储与读取过程之中会存在光谱一致性误差干扰，导致与理想设计光谱值存在偏差，致使光谱信息编码方法的数据识别准确率受误差影响大。
4、引用文献：
5、专利文献1：cn110615428a
6、专利文献2：cn112175449a
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、因为光谱设计可采用材料混合的方法，所以通过喷墨打印技术(打印条件完全一致)，可以很好控制墨水在不同空间上出液的一致性(相同的出液体积以及成膜后相同的面积与厚度)，在特定的位置打印对应的量子点材料，使其在该位点产生所需的光谱曲线。为了保证材料光谱性质在空间上的一致性(即，在存储区域内，不同测量位置的光谱之间应该保持一致，如图1所示)、任意两个具有相同光谱通道组分的存储点的光谱一致性、存储位点区域内的光谱一致性即材料在存储位点内部分散均匀且高度一致，需要尽可能使打印出的薄膜光谱与理论设计的光谱一致。但是，如上所述，在数据存储与读取过程中的误差导致与理想设计光谱值存在偏差。
3、现有技术中没有发现专门针对此光谱应用场景的相应降低光谱一致性误差的研究。因此，本发明的目的在于提供能够降低光谱一致性误差影响、使测量得到的光谱接近理论设计值、打印的各点的光谱具备空间均一性的量子点光谱信息编码和存储的方法。本发明的另一目的在于提供量子点墨水及其制备方法以及量子点墨水用于量子点光谱信息编码和存储的用途。
4、用于解决问题的方案
5、本发明中，通过调节优化量子点溶液中溶剂的沸点和表面张力，在水相量子点溶液中加入特定的水溶性有机溶剂并调节二者比例，能够控制墨水打印后的挥发过程，使得量子点在溶剂挥发过程中不会大范围迁移，避免纯量子点溶液打印时出现的咖啡环效应，使其能形成平整的薄膜，进而能够实现较好的光谱一致性。
6、[1]具体地，本发明提供一种光谱一致性优化的量子点光谱信息编码和存储的方法，其包括将量子点墨水打印成膜，从而进行光谱信息编码和存储，
7、所述量子点墨水包括量子点、水和水溶性有机溶剂，其中所述水溶性有机溶剂的沸点和粘度均高于水，且水与所述水溶性有机溶剂之间的体积比为60:40～20:80。
8、[2]根据上述[1]所述的方法，其中所述量子点的总浓度用光密度值表示为od＝3～10、优选5～8；和/或，所述量子点墨水的粘度为5～15mpa·s；和/或，所述水溶性有机溶剂的含量相对于所述量子点、水和水溶性有机溶剂的总量为20体积％～60体积％、优选25体积％～50体积％。
9、[3]根据上述[1]或[2]所述的方法，其中所述水溶性有机溶剂的沸点为150～300℃，20℃下的粘度为25～100mpa·s；和/或，所述量子点墨水的表面张力为40～60mn·m-1。
10、[4]根据上述[1]-[3]任一项所述的方法，所述水溶性有机溶剂选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇中一种或多种。
11、[5]根据上述[1]-[4]任一项所述的方法，其中所述量子点为选自cds、cdse、cdte、zns、znse、pbs、pbse中的ii-vi族化合物的量子点，选自inp、gap、gan、aln中的iii-v族化合物的量子点，选自cds/zns、cdse/cds、cdse/zns、cdse/cds/zns、cdte/cds、cdte/cds/zns、znse/zns、inp/znse、inp/zns、inp/znse/zns、inp/gap/zns中的核壳结构材料的量子点，钙钛矿量子点，选自au、ag、pt中的贵金属的量子点，或碳量子点。
12、[6]根据上述[1]-[5]任一项所述的方法，所述量子点墨水还包括添加剂，所述添加剂包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、聚丙烯酸中的一种或多种；和/或，所述添加剂的含量相对于所述量子点、水和水溶性有机溶剂的总量为4体积％～10体积％。
13、[7]根据上述[1]-[6]任一项所述的方法，其中水与所述水溶性有机溶剂之间的体积比为55:45～30:70、优选55:45～40:60。
14、[8]一种用于上述[1]-[7]任一项所述的光谱一致性优化的量子点光谱信息编码和存储的方法的量子点墨水。
15、[9]一种上述[8]所述的量子点墨水的制备方法，其包括以下步骤：向量子点的水溶液中添加沸点和粘度均高于水的水溶性有机溶剂以及任选的添加剂，从而得到量子点墨水。
16、[10]一种上述[8]所述的量子点墨水用于量子点光谱信息编码和存储的用途。
17、发明的效果
18、本发明的上述技术方案具有以下有益效果：
19、1)降低光谱一致性误差影响，提高光谱识别准确性，降低数据读取误码率；
20、2)保证量子点光谱性质在空间上的一致性，任意两个具有相同光谱通道组分的存储点的光谱一致性，存储位点区域内的光谱一致性即量子点在存储位点内部分散均匀且高度一致；
21、3)量子点光谱性质在存储的时间内能保持光谱性质的稳定。
1.一种光谱一致性优化的量子点光谱信息编码和存储的方法，其包括将量子点墨水打印成膜，从而进行光谱信息编码和存储，
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述量子点的总浓度用光密度值表示为od＝3～10、优选5～8；和/或，所述量子点墨水的粘度为5～15mpa·s；和/或，所述水溶性有机溶剂的含量相对于所述量子点、水和水溶性有机溶剂的总量为20体积％～60体积％、优选25体积％～50体积％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述水溶性有机溶剂的沸点为150～300℃，20℃下的粘度为25～100mpa·s；和/或，所述量子点墨水的表面张力为40～60mn·m-1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，所述水溶性有机溶剂选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇中一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中所述量子点为选自cds、cdse、cdte、zns、znse、pbs、pbse中的ii-vi族化合物的量子点，选自inp、gap、gan、aln中的iii-v族化合物的量子点，选自cds/zns、cdse/cds、cdse/zns、cdse/cds/zns、cdte/cds、cdte/cds/zns、znse/zns、inp/znse、inp/zns、inp/znse/zns、inp/gap/zns中的核壳结构材料的量子点，钙钛矿量子点，选自au、ag、pt中的贵金属的量子点，或碳量子点。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，所述量子点墨水还包括添加剂，所述添加剂包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、聚丙烯酸中的一种或多种；和/或，所述添加剂的含量相对于所述量子点、水和水溶性有机溶剂的总量为4体积％～10体积％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中水与所述水溶性有机溶剂之间的体积比为55:45～30:70、优选55:45～40:60。
8.一种用于权利要求1-7任一项所述的光谱一致性优化的量子点光谱信息编码和存储的方法的量子点墨水。
9.一种权利要求8所述的量子点墨水的制备方法，其包括以下步骤：向量子点的水溶液中添加沸点和粘度均高于水的水溶性有机溶剂以及任选的添加剂，从而得到量子点墨水。
10.一种权利要求8所述的量子点墨水用于量子点光谱信息编码和存储的用途。