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1. PE膜中日光转换材料的合成与表面改性

[学位论文] 丁立稳湖南师范大学 2004年硕士导师: 廉世勋;尹笃林共63页

摘要 : 稀土离子激活的硫化钙发光材料具有优良的转光性能,是农膜中的重要助剂(简称转光剂).大颗粒的CaS:Eu... 展开

关键词 : 稀土转光剂合成表面改性耐候性

2. 稀土掺杂复合功能材料的制备及性质研究

[学位论文] 姜文华长春理工大学 2016年硕士导师: 闫景辉共52页

摘要 : 近年来稀土材料由于其具有独特的光电.等诸多优点，而受到国内外研究学.的普遍关注。我国是一个粮食产量大国，每年用于农业薄膜的消费量位居世界前列。随着科技农业的不断发展，对农用薄膜各项功能的要求也就越来越多，各类功能性薄膜相继.被研发出来... 展开近年来稀土材料由于其具有独特的光电.等诸多优点，而受到国内外研究学.的普遍关注。我国是一个粮食产量大国，每年用于农业薄膜的消费量位居世界前列。随着科技农业的不断发展，对农用薄膜各项功能的要求也就越来越多，各类功能性薄膜相继.被研发出来。转光剂是应现代化农业的发展而逐渐兴起的一种新型功能性助剂。目前，能够匹配叶绿体吸收光能的转光剂种类繁多，但存在光能强度弱，与树脂的相容性差等缺点。为得到性能优良，转光效率高且与树脂相容性好的转光剂。本研究合成了Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+.稀土掺杂型转光剂，并应用到聚乙烯（PE）树脂中。所涉及的Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+是以高温固相的合成方法，在还原气氛下制备的，系统研究了Eu2+和Mn2+离子掺杂浓度、焙烧温度、焙烧时间对Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+性能的影响。结果表明，当Eu2+离子的掺杂量为8%，Mn2+离子的掺杂量为10%，焙烧温度为1300℃、焙烧时间为3.5h时，所合成的Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+稀土转光剂结晶度较高，其发射峰值位于436nm，发出强的蓝色光。Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+的激发光谱显示，在600 nm~680nm的.范围内存在宽带的激发峰，发光强度较高，位于红橙光转换区。采用纳米二氧化硅和硅烷偶联剂对Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+稀土转光剂进行了表面修饰。通过正交实验研究了改性时间、改性温度、硅烷偶联剂浓度对表面修饰效果的影响，并得出了修饰处理的最佳条件。并采用扫描电子显微镜（SEM）、荧光分.光光度计等测试手段对表面修饰过的Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+稀土转光剂进行表征。结果表明，当反应时间为3h、反应温度为90℃、硅烷偶联剂浓度为0.75%时，Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+稀土转光剂的发光强度最高。研究表明，修饰后Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+的表面吸附了一层均匀致密的薄膜状物质；表面修饰不会改变Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+的激发光谱，只是强度稍有降低。另外，改性后的Ba3MgSi2O8: Eu2+, Mn2+与树脂的相容性得到增强，宏观表现为薄膜力学性能的提高。收起

关键词 : 光学薄膜光能传输表面修饰稀土转光剂

3. 锰掺杂氧化锌和硫化锌转光剂及光转换薄膜的制备与性能

[学位论文] 宋美芹中国海洋大学 2012年硕士导师: 苏革共63页

摘要 : 光转换薄膜一般分为两种，分别是红色增光膜和蓝光增光膜。红色增光膜能起到增加有效光、提高棚温的目的；蓝光增光膜不仅能增加有效光通量、提高大棚温度，而且还能够抑制病原菌的繁殖，因此，这两种增光膜在农业上有广阔的应用空间。光转换薄膜的制... 展开光转换薄膜一般分为两种，分别是红色增光膜和蓝光增光膜。红色增光膜能起到增加有效光、提高棚温的目的；蓝光增光膜不仅能增加有效光通量、提高大棚温度，而且还能够抑制病原菌的繁殖，因此，这两种增光膜在农业上有广阔的应用空间。光转换薄膜的制备方法主要有三种，分别是附染法、母料法和三层共挤法。截至目前，人们所研究的转光膜大都是稀土配合物转光膜，有些已经应用到了实际生产中。但是，由于稀土元素价格昂贵、薄膜的制备工艺和设备比较复杂，限制了它的广泛应用。因此，制备工艺简单、价格低廉、性能优良的转光膜已成为农业以及生物培养所迫切需要研究的一个课题，其结果必将推动农业科技的发展，为新型农业的发展提供更充足的条件。转光剂在光转换薄膜中起着举足轻重的作用，只有制备出性能优良的转光剂，才能为光转换薄膜的制备提供条件。转光剂的制备方法有很多，例如溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、微乳法、化学气相沉积法、喷雾热分解和固相法等。本文中选用溶胶-凝胶法和溶剂热法制备了两种转光粉体。其中，利用溶胶-凝胶法制备不同Mn掺杂浓度的ZnO：Mn转光粉；通过溶剂热法制备不同Mn掺杂浓度的ZnS：Mn转光粉。本文首先对两种转光粉体的形貌、组成以及转光性能进行研究。然后，对转光粉进行表面改性。最后，将ZnO：Mn转光剂与聚乙烯(PE)共混，ZnS：Mn转光剂与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混，分别制备出两种光转换薄膜。研究发现：(1)本文所制备的ZnO：Mn粉体粒径分布比较均匀、表面光滑，为六方纤锌矿结构。随着锰的配制浓度的增大，ZnO：Mn的颗粒粒径减小，而且晶粒出现择优取向生长，呈现长条形貌。通过对转光剂荧光性能的测试发现，纯氧化锌的发光峰位于500～600 nm；掺杂锰离子以后，分别在500 nm和620nm左右出现两个发光峰，并且当锰的初始浓度为3％时，ZnO：Mn的发光性能最好。(2)所制备的ZnS：Mn颗粒为立方闪锌矿结构的硫化锌多晶体，呈规则的球形，颗粒尺寸较均匀，随着锰离子初始浓度的增加，出现颗粒细化的现象。对ZnS：Mn颗粒进行荧光测试发现，锰离子的掺入使硫化锌的发光峰红移。(3)通过对改性ZnO：Mn转光剂/低密度聚乙烯复合薄膜的紫外透射图谱分析发现，ZnO：Mn的混入对聚乙烯薄膜的透光率没有太大影响。(4)通过对改性ZnS：Mn转光剂/PMMA复合薄膜的荧光图谱分析发现，纯PMMA薄膜没有发光峰，掺入转光剂后出现了发光峰，并且随着锰的初始浓度的增加，560～590 nm处的发光峰出现了红移现象，得到了预期的光转换效果。收起

关键词 : 氧化锌硫化锌锰掺杂稀土配合物转光剂光转换薄膜增光膜

4. 基于稀土金属有机配合物转光材料的制备及荧光性能研究

[学位论文] 毛季山东农业大学 2019年硕士导师: 范海共71页

摘要 : 随着社会的发展，人口数量越来越多，同时对能源和高效粮食生产产生巨大需求。太阳能是可用的最丰富的可再生能源，如何高效利用太阳能成为目前的研究重点。农作物通常只能利用小部分的太阳光谱，即叶绿素色素吸收的蓝色（400-500nm）和红色（600-700... 展开随着社会的发展，人口数量越来越多，同时对能源和高效粮食生产产生巨大需求。太阳能是可用的最丰富的可再生能源，如何高效利用太阳能成为目前的研究重点。农作物通常只能利用小部分的太阳光谱，即叶绿素色素吸收的蓝色（400-500nm）和红色（600-700nm）光波，而其他波长的大部分光都被浪费。因此，需要开发一种材料来提高太阳光的利用效率。该材料可以吸收植物未利用的太阳光，并将其转化为蓝光或红光。目前，市场上存在一部分掺杂转光剂的功能性农膜，这种农膜通过转换太阳能中未利用的紫光、紫外光和黄绿光来提高作物对于光能的利用率，达到提高作物产量的目的。这样的转光剂主要有可以呈现出不同的色彩及吸光状况的无机类转光剂、与高分子膜具有良好的相容性的有机染料类转光剂和有机配合物类转光剂，以及具有良好单色性的MOF类转光剂。但是，这些转光剂在实际使用过程中会出现发光强度弱、与高分子膜的相容性差、使用过程中稳定性差等问题。因此，研究开发一种可以高效发光、与高分子材料相容性良好、稳定性良好同时价格低廉的复合型转光剂是当务之急。本文通过研究有机配合物、无机荧光材料、MOF以及有机染料的优点和缺点，制备了几种可以发射红光的转光材料，并研究了部分条件对荧光强度的影响。详细内容如下：（1）多步反应制备含有羧基的5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉，以卟啉为有机配体链制备红光发射的配合物，并通过一锅法将罗丹明B掺入配合物中，增强了有机配合物的红色荧光发射强度。利用FT-IR、XRD、SEM、紫外吸收光谱和荧光光谱对材料进行结构及性能的研究。研究发现制备的掺杂的有机配体具有较好的红光发射性能，其发射峰位于676和725nm左右并在日光下保持较好的红光发射，同时由于罗丹明B的掺入其荧光强度增强1倍左右。（2）利用球磨法制备双稀土金属配合物插层的类水滑石转光材料。通过FT-IR、XRD、SEM、TGA和荧光光谱等对转光材料进行表征。实验表征证明制备的双稀土金属配合物插层到类水滑石的层板间，使得类水滑石复合材料具备615和725nm左右的红色荧光发射性能。通过插层后有机配体与层板中金属离子的相互作用使荧光强度提高0.6倍左右。由于类水滑石的制备工艺成熟简便，为工业化规模生产转光剂提供了可能。（3）通过对于氨基的修饰将两种配合物链接到一起制备荧光增强的多配体的复合型转光剂。通过FT-IR、SEM、XPS、XRD以及荧光光谱等手段对于复合型转光剂进行表征。实验结果表明对于氨基的修饰是成功的，并且由于不同配体的敏化作用，使稀土铕离子特征发射峰得到进一步增强从而增强最终复合型材料的荧光发射强度，避免荧光体之间光的竞争。（4）利用水热法以铕离子为金属中心，对苯二甲酸和均苯三甲酸为有机配体链制备两种在615nm附近有红光发射的MOF材料通过各种表征证明金属与有机链进行配位反应。同时发现对于对苯二甲酸基的MOF其最优的水热合成温度和时间为110℃和48h，而对于均苯三甲酸基的MOF其最优合成温度和时间为120℃和48h。由于配体与金属铕之间的能量传递，制备的MOF材料表现铕的红光特征发射。（5）通过高温固相合成的方法制备具有红光发射的硫化物纳米材料，并通过一锅法将硫化物掺杂入MOF中制备有机无机复合转光材料。通过FT-IR、XRD、SEM、荧光光谱和TGA等对制备的样品进行表征。实验结果表明硫化物和MOF材料都有较好的红色荧光发射，且通过硫化物与MOF材料之间的能量共振转移使复合材料的荧光强度提高0.5倍左右。硫化物的掺杂使复合材料的热性能有一定程度的增加。收起

关键词 : 转光剂稀土金属有机配合物制备工艺荧光性能

5. 多核稀土离子掺杂有机配合物转光剂的制备及应用研究

[学位论文] 周明明济南大学 2022年硕士导师: 蒋绪川共67页

摘要 : 稀土有机配合物作为一种优异的光能转换材料，已成为化学和材料领域的研究热点之一，引起了人们极大的研究兴趣。在照明材料、新能源、平板显示材料、生物检测和转光农膜等领域都具有非常诱人的应用前景，其中稀土有机配合物发光材料在转光农膜中的应... 展开稀土有机配合物作为一种优异的光能转换材料，已成为化学和材料领域的研究热点之一，引起了人们极大的研究兴趣。在照明材料、新能源、平板显示材料、生物检测和转光农膜等领域都具有非常诱人的应用前景，其中稀土有机配合物发光材料在转光农膜中的应用报道受到广泛关注。目前稀土有机配合物发光材料作为转光剂应用于转光农膜主要存在的问题是：现有的转光剂发光光谱与植物光合作用吸收光谱的匹配性较差。为解决上述这个关键问题，本论文首先通过多种稀土离子（Sm3+、Eu3+和Y3+）掺杂的方法合成了一系列稀土有机配合物转光剂来拓宽转光剂的发光光谱，使其与光合作用的吸收光谱匹配性增加，并成功将转光剂掺入到PO料（乙烯和1-己烯共聚物）中制备出转光农膜。并对其材料的结构及荧光性质进行了系统地研究，主要内容组成如下：（1）将易于与稀土离子发生配位的配体水杨酸（Hsal）和邻菲啰啉（Phen）与稀土氯化物（SmCl3、EuCl3和YCl3）通过选用反应时间较短，操作流程简便的化学共沉淀的方法进行反应合成了多种稀土有机配合物转光剂（EuxSmyY0.1(Hsal)3Phen）（x=0~0.9代表铕离子摩尔量；y=0~0.9代表钐离子摩尔量；x+y=0.9）。采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和X射线光电子能谱仪（XPS）确定了转光剂的结构组成，同时利用热重分析仪（TGA55）、组合式瞬态/稳态荧光光谱仪（FLS920）对转光剂的热稳定性和光学性质进行表征。所制备转光剂的激发光谱均为一段较宽的谱图，范围在250~400nm之间，含稀土铕的发光材料其荧光发射峰主要位于615nm左右，随着Sm3+的掺入，转光剂的荧光发射光谱在650nm处出现了一个新的荧光发射峰，并且随着Sm3+浓度的增加650nm处的荧光逐渐增强，Y3+的存在起到了增强荧光强度的目的。制备的转光剂能够发出610~660nm的红光，并通过对荧光光谱的分析筛选出最佳的转光剂（Eu0.1Sm0.8Y0.1(Hsal)3Phen），转光剂还具有较高的热稳定性，热失重温度高达246℃。通过掺杂和调控的Sm3+比例的拓宽了转光剂的光谱发射范围，解决了目前转光剂发射光谱窄与农作物吸收光谱匹配性较差的问题。（2）通过密炼、挤出、造粒和吹塑等工艺将上述转光剂按照3‰的比例掺入PO料中制备成转光农膜。并通过组合式瞬态/稳态荧光光谱仪对其光学性质进行了测试。测试结果表明，转光农膜在紫外波段具有较强的激发峰，通过荧光光谱图能够直观的观察到在610~660nm有较强的荧光发射峰，说明制备的转光农膜保留了转光剂原有的发光性能，起到了紫外转红光的目的。紫外老化实验数据表明，制备的转光农膜在老化24小时（相当于自然老化2个月）后，其荧光强度仍然可以保持在未老化转光农膜荧光强度的60%以上，表明本论文所制备的初级转光农膜就可以使用两个月以上，如果后续通过对转光剂进行表面改性，再加上现有的五层共挤农膜加工工艺，转光农膜的使用寿命会大大增加。收起

关键词 : 转光农膜制备工艺稀土有机配合物转光剂材料结构荧光性质

6. 双稀土有机配合物转光剂的制备与表征

[学位论文] 杨鹏宇合肥工业大学 2017年硕士导师: 徐卫兵共71页

摘要 : 稀土转光剂是一种具有光转换能力的新型功能材料，可以广泛应用于光纤通讯、农用薄膜、生物分析传感器及激光技术等领域。稀土铕(Eu)元素在光、电、磁等方面的性能突出，被广泛应用于稀土转光剂制备中;但铕的价格昂贵，且其发射光谱单一，与植物光合作... 展开稀土转光剂是一种具有光转换能力的新型功能材料，可以广泛应用于光纤通讯、农用薄膜、生物分析传感器及激光技术等领域。稀土铕(Eu)元素在光、电、磁等方面的性能突出，被广泛应用于稀土转光剂制备中;但铕的价格昂贵，且其发射光谱单一，与植物光合作用匹配度不高，不适合在农膜中广泛应用。本文以稀土铕、钐(Sm)为中心，Al2O3、H3BO3为基质，合成了稀土无机转光剂;以稀土铕为中心，掺杂钐、钇(Y)等其它低价格稀土离子和水杨酸(Hsal)、邻菲罗啉(Phen)有机配体，合成了一系列稀土有机配合物转光剂，并成功制备聚乙烯转光膜，主要研究内容如下: 1)稀土无机转光剂。采用高温固相法合成Al18B4O33∶Sm3+、Al18B4O33∶Eu3+稀土无机转光剂，用X射线衍射、荧光光谱和粒度和粒径分布对其进行表征。当反应原料中n(Al)/n(B）=4.5∶1时，Al18B4O33∶Sm3+转光剂可以由200-400 nm的光激发，发射波长为580-710 nm的红光，其最强荧光强度为735(a.u.)，荧光强度较弱;Al18B4O33∶Eu3+转光剂可以由200-500 nm的光激发，发射波长为585-720 nm的特征红光，其荧光强度为3032（a.u.），明显优于Al18B4O33∶Sm3+稀土无机转光剂的荧光强度，但低于双稀土有机配合物转光剂的荧光强度。 2)双稀土有机配合物转光剂。以低成本钐、钇(Y)部分分别取代高价格铕合成与植物吸收光谱更匹配的双稀土有机配合物转光剂EuxSm1-x(Hsal)3Phen、EuxY1-x(Hsal)3Phen。用X射线光电子能谱、红外光谱、荧光光谱、热失重、粒度和粒径分布对转光剂进行表征。EuxSm1-x(Hsal)3Phen转光剂在394 nm紫光处和465 nm蓝绿光处的激发峰强度达到最大值;当Sm3+的摩尔用量为70％时，转光剂Eu0.3Sm0.7(Hsal)3Phen在646 nm处发射峰强度达到最大值，646 nm处的发射光与植物吸收光谱吻合性好。当Y3+的摩尔用量为70％时，转光剂Eu0.3Y0.7(Hsal)3Phen在200-465 nm处激发光谱强度达到最大值，在585-665 nm处发射光谱强度达到最大值，转光性能良好。 3)转光膜的制备。选取Eu(Hsal)3Phen、Eu0.9Sm0.1(Hsal)3Phen、Eu0.6Sm0.4(Hsal)3Phen、Eu0.5 Sm0.5(Hsal)3Phen、Eu0.5Y0.5(Hsal)3Phen、Eu0.2Y0.8(Hsal)3Phen和Eu0.1Y0.9(Hsal)3Phen转光剂分别加入低密度聚乙烯，制备转光膜。用荧光光谱仪对转光膜的荧光性能进行表征。结果表明，所得到的转光膜可以将太阳中的紫外光和紫光转化为植物光合作用所需的红光。收起

关键词 : 稀土转光剂转光膜激发光谱发射光谱有机配合物功能材料

7. 含稀土离子的有机转光剂的制备研究

[学位论文] 蒋维俊长春工业大学 2017年硕士导师: 杜长海共57页

摘要 : 本文以稀土铕为中心发光离子，邻菲罗啉为有机配体，SiO2为无机载体，以共沉淀法合成出稀土有机转光剂 Eu-Phen/SiO2。研究制备条件对荧光性能的影响。采用红外光谱（IR）、X-射线衍射（XRD）、荧光光谱（PL）、热重（TG）等现代仪器进行表征。结果表... 展开

关键词 : 有机转光剂离子掺杂制备条件稀土离子热稳定性荧光性能

8. 基于表面性能的聚酰胺/聚乙烯粘接薄膜的制备与改性

[学位论文] 王怀宇北京化工大学 2021年硕士导师: 孙军；陈宇共80页

摘要 : 聚乙烯薄膜作为最常用和应用最广泛的聚合物薄膜之一，有许多不可替代的优点，但其本身低表面能的特性对薄膜表层功能化和功能持效期与寿命同步都有不利影响，限制了它的发展。因此欲从实质上提升聚烯烃膜的表面能，可以通过制备聚烯烃和极性材料复合... 展开聚乙烯薄膜作为最常用和应用最广泛的聚合物薄膜之一，有许多不可替代的优点，但其本身低表面能的特性对薄膜表层功能化和功能持效期与寿命同步都有不利影响，限制了它的发展。因此欲从实质上提升聚烯烃膜的表面能，可以通过制备聚烯烃和极性材料复合薄膜来实现，例如将线型低密度聚乙烯(LLDPE)与聚酰胺6(PA6)复合就能解决上述问题。但二者极性差异较大，难以直接粘接复合，因此研究树脂的表面性能并借助接枝树脂实现粘接具有一定的现实意义。之后，通过合成碱土金属硫化物与金属有机框架材料(MOF)组装的稀土有机配体转光剂对聚烯烃薄膜改性，可以提高薄膜在农业领域的应用潜力。主要研究内容如下:1.通过釜内熔融接枝聚合的方法合成了线形低密度聚乙烯接枝马来酸酐(LLDPE-g-MAH)，接枝率约为5.8％，并对其结构进行了表征。同时建立了红外标准曲线，将接枝树脂的接枝率与红外特征峰的峰强比拟合出线性方程，方便了接枝率的测试。 2.通过挤出吹塑将LLDPE和不同含量的LLDPE-g-MAH制成薄膜，并对其表面性能、光学性能和力学性能进行表征。结果表明:加入LLDPE-g-MAH可以在不影响LLDPE薄膜的其他性能的情况下，提高薄膜的表面能，当LLDPE-g-MAH含量为33％左右时，表面能从33.3mN/m提高到了36.9mN/m。将不同含量接枝树脂的薄膜与PA6膜热压粘接，研究了表面性能对粘接强度的影响。结果表明:随着LLDPE-g-MAH含量的增高，复合膜的粘接效果呈现先增加后基本不变的趋势，当LLDPE-g-MAH为33％左右时，剥离力从0N提高到了9.71N，达到了较好粘接效果。 3.制备了碱土金属硫化物和MOF材料组装的转光剂CaSrS:Cu，Eu@MOFs，通过红外光谱、元素组成等测试研究了其结构，测试了其荧光性能并探索发光机理，CaSrS:Cu，Eu@MOFs在紫外线（270nm和395nm）激发下在红色光谱处(618nm)显示出强烈的荧光现象。将其作为转光剂喷涂在LLDPE/PA6粘接薄膜上制备改性薄膜，研究了改性薄膜的荧光性能。结果表明，薄膜可以吸收紫外光并发出红光，有利于提高植物对太阳光的利用率。收起

关键词 : 薄膜材料聚乙烯聚酰胺接枝聚合热压粘接稀土有机配体转光剂荧光性能