[發(fā)明專利]一種稀土釤有機配合物轉(zhuǎn)光劑及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810213077.5
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108218902A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢永;錢磊
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;C09K11/06;A01G13/02;A01G9/14;C08L23/06;C08K5/3447;C08J5/18
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本發(fā)明公開了一種稀土釤有機配合物轉(zhuǎn)光劑及其在紅光轉(zhuǎn)光農(nóng)膜方面的應(yīng)用，屬于農(nóng)用轉(zhuǎn)光膜技術(shù)領(lǐng)域。該紅光轉(zhuǎn)光膜由釤有機配合物轉(zhuǎn)光劑[Sm(2?HBI)(phen)₃]Cl₃、分散劑、混合有機溶劑和低密度聚乙烯(LDPE)按一定重量百分比組成的原料制備。該紅光轉(zhuǎn)光膜制備方法是先將一定量的[Sm(2?HBI)(phen)₃]Cl₃用混合有機溶劑浸潤后連同一定量的分散劑加入到低密度聚乙烯顆粒中摻混均勻，熱熔混煉，最后按一定的吹脹比吹塑成膜而制得。本發(fā)明的紅光轉(zhuǎn)光膜，配方簡單，制備方法簡便，操作安全，光能利用率高，是一種成本低廉環(huán)境友好的紅光轉(zhuǎn)光膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)用轉(zhuǎn)光膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種稀土釤有機配合物轉(zhuǎn)光劑及其在制備紅光轉(zhuǎn)光膜方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

光合作用是包括農(nóng)作物在內(nèi)的絕大多數(shù)植物生長的基礎(chǔ)，太陽光是植物進行光合作用的直接能量來源。對于農(nóng)作物來講，葉片是植物進行光合作用的器官，實際上植物進行光合作用主要靠葉片中葉綠素吸收太陽光能來完成的。光生態(tài)學(xué)研究表明，在太陽光譜中葉綠素α及葉綠素β吸收波段集中于藍紫光(400～480nm)及紅橙光(600～700nm)，因此藍紫光及紅橙光對植物的光合作用最為重要，而日光中紫外波段光線對農(nóng)作物生長有不利影響，也會造成普通農(nóng)用塑料薄膜的老化減損其使用壽命；特別地，在600～680nm波段的紅橙光區(qū)，其中645nm處為葉綠素β的最強吸收峰，660nm處為葉綠素α的最強吸收峰。通過增加對植物的紅橙光輻照程度，可以顯著促進植物根系發(fā)達、莖葉生長，達到增產(chǎn)豐收的目的。太陽光中200nm～280nm的短波段紫外線(UVC波段)，在經(jīng)過地球表面同溫層時會被臭氧層吸收。能將日光中280～380nm的紫外光轉(zhuǎn)換成藍紫光及紅橙光的農(nóng)膜，不僅可以避免日光紫外線對植物帶來的不利，更重要的是以改善光質(zhì)，有效提高作物的光能利用率有益于作物生長并促進作物的早熟和增產(chǎn)。這類能夠?qū)⑷展庾贤饩€轉(zhuǎn)化成藍紫光或紅橙光的物質(zhì)稱為轉(zhuǎn)光劑，加有轉(zhuǎn)光劑的農(nóng)膜即是具有轉(zhuǎn)光功能的農(nóng)用轉(zhuǎn)光膜。現(xiàn)代高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，具有轉(zhuǎn)光功能的農(nóng)膜發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，轉(zhuǎn)光農(nóng)膜已成為功能性農(nóng)用薄膜的主要發(fā)展品種，具有巨大發(fā)展空間。

聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等常規(guī)農(nóng)膜，不能吸收紫外光更不能將日光紫外光轉(zhuǎn)換成對作物生長有利的籃紫光或者紅橙光。轉(zhuǎn)光農(nóng)膜一般是在PE、EVA、PVC等普通農(nóng)膜基礎(chǔ)塑料中添加轉(zhuǎn)光劑制備而得，因此轉(zhuǎn)光劑成為開發(fā)功能性轉(zhuǎn)光農(nóng)膜的技術(shù)關(guān)鍵。含有稀土元素的無機或者無機-有機復(fù)合轉(zhuǎn)光劑是轉(zhuǎn)光劑的主要類型，轉(zhuǎn)光劑按材料分主要有稀土無機紅光轉(zhuǎn)光劑、稀土無機藍紫光轉(zhuǎn)光劑，稀土有機紅光轉(zhuǎn)光劑以及有機熒光染料復(fù)配轉(zhuǎn)光劑等，按所起的轉(zhuǎn)光功能可以分為單一藍紫光劑、單一紅橙光轉(zhuǎn)光劑、藍紫及紅橙光復(fù)合轉(zhuǎn)光劑等。目前含稀土轉(zhuǎn)光劑的轉(zhuǎn)光農(nóng)膜是采用摻雜稀土離子的金屬氧化物型或者無機鹽型無機熒光粉的形式來發(fā)揮稀土因素的轉(zhuǎn)光功能。申請?zhí)枮?00710021047.6和201310079940.X的專利分別公開了以含銪配合物為轉(zhuǎn)光劑的轉(zhuǎn)光農(nóng)膜，其中前者為聚氯乙烯基藍光轉(zhuǎn)光膜具有良好的藍光轉(zhuǎn)光效果，后者為聚乙烯基紅光轉(zhuǎn)光膜，不僅轉(zhuǎn)光膜均勻透明而且轉(zhuǎn)光劑與聚乙烯基材相容性也較好。申請?zhí)?01010182539.5公開了基于銪有機配合物的藍紅光轉(zhuǎn)光劑，測試了轉(zhuǎn)光劑晶體粉末的固體熒光發(fā)射情況，說明其具有比較好的藍紫及紅橙光復(fù)合轉(zhuǎn)光效果。但是總體上稀土有機配合物類轉(zhuǎn)光膜品種相對還是較少，而且銪配合物是稀土配合物型轉(zhuǎn)光劑的主要品種，基于釤有機配合物轉(zhuǎn)光劑的轉(zhuǎn)光膜比較少見。

基于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)光農(nóng)膜所使用的稀土轉(zhuǎn)光劑往往是其氧化物或無機鹽等無機熒光粉型轉(zhuǎn)光劑，其分散性及與高分子基材相容性較差，轉(zhuǎn)光膜制備工藝復(fù)雜，稀土元素容易從塑料基質(zhì)中離析出來存在重金屬環(huán)境污染風(fēng)險，轉(zhuǎn)光譜帶一般也都是窄隙光譜很難覆蓋植物光合作用的光譜帶寬。另外，不管是采用稀土無機轉(zhuǎn)光劑還是稀土有機配合物型轉(zhuǎn)光劑，目前的轉(zhuǎn)光膜大多只吸收日光紫外區(qū)中較窄譜帶，也不利于光能利用。因此已有稀土轉(zhuǎn)光膜在環(huán)境友好、制備工藝簡便、光能的高效利用以及價格低廉等方面還存在不足。

發(fā)明內(nèi)容