CN112962213A - 一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用，将HAC，DMF和TBOT溶液均匀混合，依次加入硝酸铋，硝酸镱和硝酸铒，待充分溶解后进行蒸干处理到灰黑色粉体，将粉体进行退火处理，将TPU，THF和DMF溶解得到具有黏度的均一透明溶液，在搅拌条件下加入Bi2Ti4O11:Yb,Er粉体经充分溶解得到静电纺丝前驱液。将前驱液移入静电场中，进行静电纺丝过程，在收集板上得到纺丝产物。将收集板放入烘箱中进行干燥处理；最后，该薄膜在日光灯下是白色透明的，没有任何发光现象；但在980nm激光器的激发下，该薄膜显示出优异的上转换发光性能。通过调节硝酸镱和硝酸铒的掺杂比例，可以获得具有红色，黄色以及绿色上转换发光性能的防伪薄膜。

Description

一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其 应用
技术领域
本发明属于光学防伪技术领域，具体涉及一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用。
背景技术
纸币、电子产品、食品、医药和艺术品的造假已成为国际社会普遍关注的问题，这些假冒伪劣产品对人们的日常生活、生命健康以及国民经济发展造成了严重的负面影响。因此，发展先进的防伪技术对保护国家安全具有重要意义。目前，已经发展了多种防伪技术，如等离子体技术、射频识别技术、防伪油墨、激光全息术等。但这些技术的生产成本较高，所用到的设备复杂限制了其实际应用。并且随着科技的发展，伪造技术也日新月异，传统给的防伪技术已经不能满足防伪的需求。
近年来，基于发光材料的防伪标签因其成本低、隐蔽性好、制备方便而受到广泛关注。科研工作者们已经对传统的发光材料如量子点、有机染料和金属-有机框架等进行了研究。结果表明这些材料虽然具有较高的发光强度，但在恶劣的环境中不稳定，且由于发光颜色单一，容易被复制，可靠性并不高。因此，开发多模态发光防伪材料是解决这一问题的关键。而镧系掺杂光学材料由于具有多色发光、低背景荧光、窄发射带、高色纯度和优异的光化学稳定性等优点逐渐走进了人们的视野。如王等人通过传统的固相法制备了CaTiO3:Pr3 +，Er3+材料，并通过丝网印刷技术制备了防伪器件，该器件在日光灯下是几乎不可见的，但在 365-380nm以及980nm激光的激发下，却表现出不同颜色的发光。虽然，基于上转换材料的多级防伪技术已经取得了一定突破，但所用到的设备仍然较为复杂，如多种波长的激光，并且在实际应用中多采用的还是打印以及丝网印刷技术，会用到一些有毒有害的墨水。因此，需要一种。
制备的多级防伪标签具有制备简单，适用范围广，安全性高以及无毒无害的优点
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用，通过简易的静电纺丝方法获得具有优异上转换发光性能的Bi2Ti4O11:Yb,Er薄膜，并将其应用在防伪领域。
本发明采用以下技术方案：
一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将冰乙酸，钛酸四丁酯，与N,N-二甲基甲酰胺均匀混合后获得溶液A；
S2、向溶液A中加入硝酸铋，经磁力搅拌后获得均一透明的溶液B；
S3、向溶液B中逐一加入硝酸镱和硝酸铒并搅拌，硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为(5～20)：1，获得溶液C；
S4、将溶液C放置到加热台上，进行蒸干处理，待溶液挥发完毕后，获得灰黑色粉体；
S5、将灰黑色粉体进行退火处理，获得具有结晶性能及上转换发光性能的Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+纳米材料；
S6、向热塑性聚氨酯弹性体橡胶中加入四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺，经磁力搅拌后获得均一透明的溶液D；
S7、将Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+纳米材料分散到溶液D中，待充分溶液后获得静电纺丝前驱液；
S8、使用静电纺丝前驱液进行静电纺丝得到纺丝产物；
S9、将纺丝产物进行烘干处理得到上转换发光防伪薄膜，上转换发光防伪薄膜的化学组成式为Bi2Ti4O11:xYb3+，0.02Er3+，x＝0.1，0.2，0.4。
具体的，步骤S1中，DMF与HAC和TBOT的质量比为(3～5)：1：1。
具体的，步骤S2中，硝酸铋与溶液A的质量比为(0.17～0.23)：1。
具体的，步骤S4中，蒸干处理的温度为250℃，处理时间为2～3h。
具体的，步骤S5中，粉体在马弗炉中退火的温度为800～1000℃，退火时间为6～8h。
具体的，步骤S6中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶，四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为(0.3～0.4)：1：1。
具体的，步骤S7中，Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+纳米材料的质量分数为8％～12％。
具体的，步骤S8中，电源电压为25～30kV，前驱液的喷射速度为5～8μL/min。
具体的，步骤S9中，将收集板放入烘箱中，在60℃下，处理1～2h。
本发明的另一个技术方案是，Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜在防伪领域中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供了一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法与应用，从实际应用的角度出发，本发明中所采用的溶剂为HAC，DMF和THF。其中， HAC还可以抑制TBOT的水解，有利于保证各元素的化学计量比；DMF作为一种常用的溶剂，价格低廉，并有利于各元素充分溶解；THF作为一种性能优良的溶剂，特别适用于溶解聚合物。在本发明中，将一定量的HAC，DMF和TBOT 均匀混合即可获得溶液A；在磁力搅拌下，将硝酸铋加入到溶液A中，引入铋源的同时获得溶液B，此外，铋元素被认为是一种无毒无害的“绿色”金属元素，因此铋基化合物由于其广泛的应用领域得到了人们越来越多的关注；将一定量的硝酸镱和硝酸铒加入到溶液B中，硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为(5～20)：1，目的是引入稀土离子，为获得上转换发光性能奠定基础，并且通过控制硝酸镱和硝酸铒的质量比，还可以调节材料的发光颜色；待充分溶解后，将溶液在250℃的条件下，进行蒸干处理，即可得到灰黑色粉体，在此温度条件下进行操作，既能使溶液完全蒸干又不会对能源造成过多的浪费，有利于进行后续的热处理过程；将粉体移入马弗炉中进行退火处理，可以使Bi2Ti4O11:Yb, Er材料的结晶性能提高并具有上转换发光性能。将TPU，THF和DMF充分混合搅拌获得均一透明的溶液D，将一定量的Bi2Ti4O11:Yb,Er粉体分散到溶液D中，待搅拌均匀后即可得到静电纺丝前驱液。将静电纺丝前驱液移入静电纺丝装置中，进行静电纺丝过程；随后将收集板放入烘箱中进行烘干处理，即可剥离下具有上转换发光性能的纺丝薄膜。采用上述实验步骤可以较快速的制备出纯相的 Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+纳米材料；此外，采用静电纺丝法制备薄膜，有益于获得性能均一，厚度可调的多级防伪薄膜，并且该方法简单易行，可操作性强，有利于批量化生产。
进一步的，DMF与HAC和TBOT的质量比为(3～5)：1：1，目的是提供适量的溶剂，提供钛源，抑制钛源的水解并得到溶液A。
进一步的，硝酸铋与溶液A的质量比为(0.17～0.23)：1，目的是引入铋源，精确的控制铋原子的量。
进一步的，蒸干处理的温度为250℃，处理时间为2-3h，目的是使溶液蒸干，得到粉体，进行下一步的退火过程。
进一步的，粉体在马弗炉中退火的温度为800～1000℃，退火时间为6～8h，目的是提高材料的结晶性能及上转换发光性能。
进一步的，TPU，THF和DMF的质量比为(0.3～0.4)：1：1，目的是使TPU 完全溶解，并获得具有一定黏度的均一透明溶液D。
进一步的，Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+纳米材料的质量分数为8-12％，目的是获得静电纺丝前驱液，为获得具有强烈上转换发光性能及透明的薄膜奠定基础。
进一步的，电源电压为25～30kV，前驱液的喷射速度为5～8μL/min，目的是获得均匀的纺丝薄膜。
进一步的，将收集板放入烘箱中，在60℃下，处理1-2h，目的是使薄膜表面的有机物挥发，有利于剥离下完整的薄膜。
一种Bi2Ti4O11:Yb,Er上转换发光防伪薄膜的制备方法与应用，该薄膜在日光灯下是白色透明的，但在980nm激光器的激发下，该薄膜显示出优异的上转换发光性能。通过调节硝酸镱和硝酸铒的掺杂比例，可以获得具有红色，黄色以及绿色上转换发光性能的薄膜，在防伪领域显示出巨大的应用潜力。
综上所述，本发明所提供的防伪薄膜安全性高，隐蔽性好，可以应用在多种领域，突破了环境的限制，避免了有毒墨水的使用，满足工业化生产和绿色化学的要求。为研究新型防伪材料提供了思路。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1合成的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜的X射线衍射谱图；
图2为本发明实施例2合成的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜的扫描电子显微镜图；
图3为本发明实施例3合成的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜的上转换发光性能图；
图4为本发明实施例4合成的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜的上转换发光光谱图；
图5为本发明实施例5合成的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜的上转换发光光谱图；
图6为本发明所合成的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜的防伪应用展示图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明提供了一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用，首先将HAC，DMF和TBOT溶液在磁力搅拌下均匀混合，然后依次加入硝酸铋，硝酸镱和硝酸铒，待充分溶解后，将溶液放到加热台上进行蒸干处理，溶液挥发完成后，即可得到灰黑色粉体，随后将粉体放入马弗炉中进行退火处理，以提高材料的结晶性能和上转换发光性能。之后，将TPU，THF和DMF按一定比例溶解，得到具有一定黏度的均一透明溶液，在搅拌条件下加入一定质量分数的Bi2Ti4O11:Yb，Er粉体使其充分溶解，即可得到静电纺丝前驱液。将前驱液移入静电场中，进行静电纺丝过程，即可在收集板上得到纺丝产物。为了得到完整的纺丝薄膜，将收集板放入烘箱中进行干燥处理。最后，该薄膜在日光灯下是白色透明的，但在980nm激光器的激发下，该薄膜显示出优异的上转换发光性能。通过调节硝酸镱和硝酸铒的掺杂比例，可以获得具有红色，黄色以及绿色上转换发光性能的防伪薄膜。
本发明一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将质量比为(3～5)：1：1的DMF与HAC和TBOT混合均匀，获得溶液A；
S2、将与溶液A的质量比为(0.17～0.23)：1的硝酸铋加入溶液A中，经充分搅拌后获得溶液B；
S3、将硝酸镱和硝酸铒依次加入到溶液B中，其中硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为(5～20)：1，待充分溶解后得到溶液C；
S4、对溶液C进行蒸干处理，处理的温度为250℃，处理时间为2-3h，获得灰黑色粉体；
S5、将粉体在马弗炉中进行退火，退火温度为800～1000℃，退火时间为6～8h；
S6、将质量比为(0.3～0.4)：1：1的TPU，THF和DMF进行混合，得到溶液D；
S7、将质量分数为8％～12％的Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+粉体分散到溶液D中，获得静电纺丝前驱液。
S8、控制电源电压为25～30kV，前驱液的喷射速度为5～8μL/min，制备 Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+薄膜。
S9、将收集板放入烘箱中，在60℃下，处理1-2h，剥离出完整的Bi2Ti4O11:Yb3+， Er3+薄膜。
本发明方法制备的Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+薄膜在日光灯下是白色透明的，但在 980nm激光器的激发下，Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+薄膜显示出优异的上转换发光性能。通过调节硝酸镱和硝酸铒的掺杂比例，可以获得具有红色，黄色以及绿色上转换发光性能的多功能Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+薄膜
本发明结合静电纺丝方法获得Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜，在980nm激光器的激发下，表现出优异的上转换发光性能，具有重要的研究价值和巨大的实际应用潜力。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将DMF，HAC与TBOT按照3：1：1的质量比均匀混合，形成透明溶液A；随后在磁力搅拌下加入与溶液A质量比为0.17：1的硝酸铋得到溶液B；依次向溶液B中加入硝酸镱和硝酸铒，其中硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为5：1，溶解后即可得到溶液C；将溶液C在250℃下进行蒸干处理 2h,随后将所得到的粉体移入马弗炉中在800℃下处理6h即可得到具有高结晶性能和上转换发光性能的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体。将TPU，THF与DMF按照0.3：1：1的质量比均匀混合，获得具有一定黏度的透明溶液D,随后将质量分数为8％的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体分散到溶液D中，即可获得静电纺丝前驱液。将静电纺丝前驱液移入静电纺丝装置中，控制电压为25kV，流量为5μL/min，在收集板上可以得到纺丝产物，将收集板放入烘箱中，在60℃下，干燥1h。即可剥离获得Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+防伪薄膜。
图1给出所获得的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+纳米粉体和薄膜的X射线衍射图，其中粉体的所有衍射峰与标准卡片都能一一对应，证明成功制备了Bi2Ti4O11： Yb3+，Er3+纳米材料；而纯的TPU薄膜是非晶态的，R-BTO@TPU薄膜中部分衍射峰由于强度太弱，没有被探测到，但典型的衍射峰与标准卡片也可以一一对应，证明成功获得了Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+薄膜。
实施例2
将DMF，HAC与TBOT按照3.5：1：1的质量比均匀混合，形成透明溶液A；随后在磁力搅拌下加入与溶液A质量比为0.19：1的硝酸铋得到溶液B；依次向溶液B中加入硝酸镱和硝酸铒，其中硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为10：1，溶解后即可得到溶液C；将溶液C在250℃下进行蒸干处理3h,随后将所得到的粉体移入马弗炉中在850℃下处理7h即可得到具有高结晶性能和上转换发光性能的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体。将TPU，THF与DMF按照0.3：1：1的质量比均匀混合，获得具有一定黏度的透明溶液D,随后将质量分数为9％的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体分散到溶液D中，即可获得静电纺丝前驱液。将静电纺丝前驱液移入静电纺丝装置中，控制电压为28kV，流量为 6μL/min，在收集板上可以得到纺丝产物，将收集板放入烘箱中，在60℃下，干燥2h。即可剥离获得Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+防伪薄膜。
图2给出所获得的Bi2Ti4O11：Yb3+，Ho3+纳米材料的扫面电子显微图像 (SEM)，从图中可以看出薄膜是由纤维组成，纳米线的直径在500nm左右，长度可达几十个微米。
实施例3
将DMF，HAC与TBOT按照4：1：1的质量比均匀混合，形成透明溶液A；随后在磁力搅拌下加入与溶液A质量比为0.20：1的硝酸铋得到溶液B；依次向溶液B中加入硝酸镱和硝酸铒，其中硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为5：1，溶解后即可得到溶液C；将溶液C在250℃下进行蒸干处理 3h,随后将所得到的粉体移入马弗炉中在900℃下处理8h即可得到具有高结晶性能和上转换发光性能的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体。将TPU，THF与DMF按照0.35：1：1的质量比均匀混合，获得具有一定黏度的透明溶液D,随后将质量分数为10％的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体分散到溶液D中，即可获得静电纺丝前驱液。将静电纺丝前驱液移入静电纺丝装置中，控制电压为30kV，流量为8μL/min，在收集板上可以得到纺丝产物，将收集板放入烘箱中，在60℃下，干燥1h。即可剥离获得Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+防伪薄膜。
图3给出所获得的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体和薄膜的上转换发光性能图，薄膜与相应的粉体相比，可以看出发射强度出现了一定下降，但是发光位置几乎没有发生改变。从光谱图中可以看出样品具有三个发射峰，其中红带的发射峰位于660nm处，绿带的发射峰分别位于525nm和545nm处；红光和绿光的发射强度比大约为5：1，因此样品表现出肉眼可见的红色上转换发光。
实施例4
将DMF，HAC与TBOT按照5：1：1的质量比均匀混合，形成透明溶液A；随后在磁力搅拌下加入与溶液A质量比为0.22：1的硝酸铋得到溶液B；依次向溶液B中加入硝酸镱和硝酸铒，其中硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为10：1，溶解后即可得到溶液C；将溶液C在250℃下进行蒸干处理 3h,随后将所得到的粉体移入马弗炉中在950℃下处理8h即可得到具有高结晶性能和上转换发光性能的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体。将TPU，THF与DMF按照0.4：1：1的质量比均匀混合，获得具有一定黏度的透明溶液D,随后将质量分数为12％的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体分散到溶液D中，即可获得静电纺丝前驱液。将静电纺丝前驱液移入静电纺丝装置中，控制电压为30kV，流量为5μL/min，在收集板上可以得到纺丝产物，将收集板放入烘箱中，在60℃下，干燥2h。即可剥离获得Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+防伪薄膜。
图4给出给出所获得的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体和薄膜的上转换发光性能图。薄膜与相应的粉体相比，可以看出发射强度出现了一定下降，但是发光位置几乎没有发生改变。从光谱图中可以看出样品具有三个发射峰，其中红带的发射峰位于660nm处，绿带的发射峰分别位于525nm和545nm处；红光和绿光的发射强度比大约为1.5：1，因此样品表现出肉眼可见的黄色上转换发光。
实施例5
将DMF，HAC与TBOT按照5：1：1的质量比均匀混合，形成透明溶液A；随后在磁力搅拌下加入与溶液A质量比为0.23：1的硝酸铋得到溶液B；依次向溶液B中加入硝酸镱和硝酸铒，其中硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为20：1，溶解后即可得到溶液C；将溶液C在250℃下进行蒸干处理 3h,随后将所得到的粉体移入马弗炉中在1000℃下处理8h即可得到具有高结晶性能和上转换发光性能的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体。将TPU，THF与DMF按照0.4：1：1的质量比均匀混合，获得具有一定黏度的透明溶液D,随后将质量分数为12％的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体分散到溶液D中，即可获得静电纺丝前驱液。将静电纺丝前驱液移入静电纺丝装置中，控制电压为30kV，流量为 5μL/min，在收集板上可以得到纺丝产物，将收集板放入烘箱中，在60℃下，干燥2h。即可剥离获得Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+防伪薄膜。
图5给出给出给出所获得的Bi2Ti4O11：Yb3+，Er3+粉体和薄膜的上转换发光性能图。薄膜与相应的粉体相比，可以看出发射强度出现了一定下降，但是发光位置几乎没有发生改变。从光谱图中可以看出样品具有三个发射峰，其中红带的发射峰位于660nm处，绿带的发射峰分别位于525nm和545nm处；红光和绿光的发射强度比大约为0.1：1，因此样品表现出肉眼可见的绿色上转换发光。
图6是样品的防伪应用展示图，从图中可以看出，所制备的薄膜在日光灯的照射下，没有任何发光痕迹，但在980nm激光器的照射下，表现出明亮的红色，黄色和绿色上转换发光。
综上所述，本发明一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法及其应用，制备的防伪薄膜安全性高，隐蔽性好，可以应用在多种领域，突破了环境的限制；所选用的材料毒性小，污染小；所提供的合成方法避免了有毒墨水的使用，满足工业化生产和绿色化学的要求。并为研究新型防伪材料提供了思路。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将冰乙酸，钛酸四丁酯，与N,N-二甲基甲酰胺均匀混合后获得溶液A；
S2、向溶液A中加入硝酸铋，经磁力搅拌后获得均一透明的溶液B；
S3、向溶液B中逐一加入硝酸镱和硝酸铒并搅拌，硝酸铒的质量分数为2％，硝酸镱与硝酸铒的质量比为(5～20)：1，获得溶液C；
S4、将溶液C放置到加热台上，进行蒸干处理，待溶液挥发完毕后，获得灰黑色粉体；
S5、将灰黑色粉体进行退火处理，获得具有结晶性能及上转换发光性能的Bi2Ti4O11:Yb3 +，Er3+纳米材料；
S6、向热塑性聚氨酯弹性体橡胶中加入四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺，经磁力搅拌后获得均一透明的溶液D；
S7、将Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+纳米材料分散到溶液D中，待充分溶液后获得静电纺丝前驱液；
S8、使用静电纺丝前驱液进行静电纺丝得到纺丝产物；
S9、将纺丝产物进行烘干处理得到上转换发光防伪薄膜，上转换发光防伪薄膜的化学组成式为Bi2Ti4O11:xYb3+，0.02Er3+，x＝0.1，0.2，0.4。
2.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，DMF与HAC和TBOT的质量比为(3～5)：1：1。
3.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，硝酸铋与溶液A的质量比为(0.17～0.23)：1。
4.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S4中，蒸干处理的温度为250℃，处理时间为2～3h。
5.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S5中，粉体在马弗炉中退火的温度为800～1000℃，退火时间为6～8h。
6.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S6中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶，四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为(0.3～0.4)：1：1。
7.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S7中，Bi2Ti4O11:Yb3+，Er3+纳米材料的质量分数为8％～12％。
8.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S8中，电源电压为25～30kV，前驱液的喷射速度为5～8μL/min。
9.根据权利要求1所述的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S9中，将收集板放入烘箱中，在60℃下，处理1～2h。
10.根据权利要求1所述方法制备的Bi2Ti4O11:Yb，Er上转换发光防伪薄膜在防伪领域中的应用。
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