中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[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

[学位论文] 朴文香延边大学 2009年硕士导师: 姜日善共50页

摘要 : 转光农膜是近年来各国兴起的新型功能性农膜，它能将日光中的紫外光和绿光转换成有利于植物生长的蓝光和红光，被称为第三代物理肥料。现在，农用棚膜作为促进农业生产发展、实现农业现代化的一项重要措施已得到公认，成为我国农业生产中实施塑料栽培... 展开

关键词 : 查尔酮吡唑啉蓝光转光剂转光农膜

3. 新型蓝光转光剂及红蓝转光膜的研制

[学位论文] 杨华平温州大学 2008年硕士导师: 王稼国共74页

摘要 : 本文在介绍了转光剂及转光农膜的基础上，开展了稀土无机转光剂的合成，以及蓝光转光膜、红光转光膜和红蓝双光转光膜的研制。主要研究内容及结果如下： (1)研制出了一种聚氯乙烯基红蓝双光转光膜，荧光测试结果表明该转光膜能同时有效地将紫外光... 展开

关键词 : 蓝光转光剂红蓝转光膜高温固相法

4. 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

5. 反应型转光剂制备及其与聚乙烯接枝研究

[学位论文] 林泽森中国科学院大学 2015年硕士导师: 姚占海共134页

摘要 : 有机染料类转光剂制备的转光棚膜相较稀土类具有透光性好等优点，但是存在转光剂与聚乙烯等常用基材相容性低导致喷霜等问题，因此需要对有机染料和基材分别进行改性。本论文以制备耐迁移的有机染料类转光膜为目的，合成了两种反应型转光剂N-烯丙基-4... 展开有机染料类转光剂制备的转光棚膜相较稀土类具有透光性好等优点，但是存在转光剂与聚乙烯等常用基材相容性低导致喷霜等问题，因此需要对有机染料和基材分别进行改性。本论文以制备耐迁移的有机染料类转光膜为目的，合成了两种反应型转光剂N-烯丙基-4-甲氧基-1，8-萘酰亚胺(MOANI)和N，N'-二烯丙基-1，6，7，12-四(4-叔丁基苯氧基)-苝-3，4，9，10-四甲酰二亚胺(DAPBI)，并采用预辐照与熔融接枝联用技术，将两种反应型转光剂接枝到了线性低密度聚乙烯(LLDPE)上，发展了接枝率的测定及转光膜耐迁移性的测试方法，最终制备出了比常规掺混转光膜耐迁移性能更高的荧光有机染料类转光膜。首先，以4-氯-1，8-萘二甲酸酐为原料通过一锅法一步制得了MOANI;以N，N'-二正丁基-1，6，7，12-四（4-叔丁基苯氧基）-苝-3，4，9，10-四甲酰二亚胺为原料，经水解、烯丙基化，两步制得DAPBI。采用质谱，红外光谱，核磁共振证明了两种产物的组成结构。采用紫外可见及荧光分光光度法测试了产物在溶液中的吸收及发射光谱，两种光谱证明MOANI及DAPBI可以作为转光剂。随后，将MOANI及DAPBI分别与预辐照的线性低密度聚乙烯进行熔融接枝，纯化后，采用紫外可见、荧光、红外光谱法以及氢核磁共振波谱法对接枝物的结构进行了表征，结果证明MOANI及DAPBI已经分别接枝到了LLDPE分子链上。通过紫外可见分光光度法建立了一套接枝率(GD)的测定方法，测定了两种接枝聚合物的接枝率并计算了接枝效率(GE)，并用其研究了初始单体浓度、反应温度、反应时间三种因素对GD及GE的影响。结果表明，两种单体的接枝率均随这三种因素的增加而增加，但初始单体浓度对MOANI接枝率的影响最大，反应温度对DAPBI的影响最大;相同反应温度及时间的条件下，MOANI的初始单体浓度在1.5wt％时接枝效率最大，DAPBI在0.3wt％时GE最大。对两种接枝物的流变性能、热学性能和样品表面性质的研究表明:1.pi-LLDPE在熔融状态下会发生分子链交联，从而产生长支链，而两种单体的接枝会减少交联过程的发生;2.接枝上的单体起到了异相成核剂的作用;3.纯化后的接枝聚合物在与共混物相同荧光性能的条件下不会发生喷霜现象。最后，为了更贴近工业生产的实际，我们通过预辐照与反应挤出接枝连用技术及色母粒技术制备了一系列浓度未经纯化的接枝聚合物，并研究了它们吹塑成膜后的紫外耐候性能和迁移析出性能。一、紫外耐候性能的研究:我们将紫外耐候试验仪不同时间老化后的样品用荧光分光光度计及万能拉力机测试，得到了老化条件下薄膜的荧光衰减性质及力学老化性质。研究表明:1.接枝上的单体减小了荧光的衰减速率;2.MOANI起到了紫外线吸收剂的作用，但DAPBI却起到了光敏剂的作用。二、薄膜转光效果的评价:我们以氙灯为光源，通过光谱验证仪对所有薄膜样品的透过光谱进行了研究，研究表明:未经纯化的LLDPE-g-MOANI膜起到了紫外转蓝作用，增强了聚乙烯薄膜在400～500nm间的透过光强，初始MOANI浓度为0.15 wt％的膜在该范围内透过光强与300～750nm总透过光强的积分相较LLDPE增加了2.5％;未纯化LLDPE-g-DAPBI膜起到了黄绿转橙红的作用，增强了聚乙烯薄膜在600～750nm间的透过光强，初始DAPBI浓度为0.09 wt％的膜在该范围内透过光强与300～750nm总透过光强的积分比较LLDPE增加了1.7％，此外其红光/远红光量比相较LLDPE膜增加了0.033。三、迁移析出性能的研究:结合转光膜实际使用的特点，我们用流滴膜的测试装置——加速流滴仪结合荧光分光光度计测定了两种接枝聚合物薄膜因单体迁移析出造成的荧光衰减性质。经60℃加速诱导，22天后，初始单体浓度为0.15wt％的未纯化LLDPE-g-MOANI膜（所用1wt％色母粒GD=0.17wt％）的蓝色荧光占初始强度的百分数为64.5％，而对比的同初始浓度的共混膜只有41.6％;相同条件下，47天后，含有流滴剂且初始单体浓度为0.13wt％未纯化LLDPE-g-DAPBI膜（所用1wt％色母粒GD=0.10wt％）的红色荧光占初始强度的百分数为58.4％，而对比的同初始浓度的共混膜只有42.0％。结果表明:接枝上的单体抑制了未接枝单体的迁移析出过程。此外通过复配我们发现，两种接枝物的复配更能延缓未接枝单体的迁移渗出过程。收起

关键词 : 有机染料类转光剂制备工艺聚乙烯接枝率

6. 转光农膜荧光分析方法研究

[学位论文] 张茂美湖南师范大学 2006年硕士导师: 廉世勋;尹笃林共81页

摘要 : 转光农膜(Sunlight-ConversionFilm,SCF)是20世纪90年代世界各国兴起的新型功能农膜，能将日光中的紫外光和绿光转换成有利于植物生长的蓝光和红光，己成为一种重要的农用材料。但是，转光农膜的转光性能表征尚无统一的行业标准口研究转光农膜的荧光性... 展开转光农膜(Sunlight-ConversionFilm,SCF)是20世纪90年代世界各国兴起的新型功能农膜，能将日光中的紫外光和绿光转换成有利于植物生长的蓝光和红光，己成为一种重要的农用材料。但是，转光农膜的转光性能表征尚无统一的行业标准口研究转光农膜的荧光性质、建立一套转光性能分析方法具有重要的理论意义和应用价值。本文采用日立F-4500荧光分光光度计，对单基双能转光剂RBI、无机红光剂RI、有机红光剂RO及其红蓝双发射转光膜、红光膜的荧光特性进行了系统研究，建立了农用转光剂(Sunlight-ConversionAgent,SCA)和转光农膜(统称为日光转换材料)的荧光定性、定量分析方法。 1.研究了农用日光转换材料荧光测试仪器、测试方法及测试条件的选择。研究发现，日光转换材料的荧光性能测试与荧光分光光度计的型号及测试条件密切相关;选用F-4500荧光分光光度计，配置8928光电倍增管，U39的滤光片和5nm的狭缝宽度及1200nm/min扫描速度，可以确保转光膜的激发光谱和发射光谱不失真。 2.采用前(浅)表面荧光法测定了不同厚度转光农膜的发光强度。测试结果表明，透明转光膜的发光强度随膜厚度的增加，荧光逐渐增强，然后趋于平稳。对透光率大于85%的转光膜，当膜厚超过0.56mm时，发光强度基本保持不变。所以，透明转光农膜的荧光测试以膜厚大于0.56mm为宜。 3.紫外光激发下，转光农膜的蓝区发射光谱存在氨灯特征峰及膜中树脂、助剂的干扰，采用对照膜可以进行校正。 4.采用转光剂RBI,RI,RO及其转光膜对新建立的分析方法进行了验证。对四种转光棚膜、四种转光地膜的荧光性能进行定性分析。研究结果表明，采用本文建立的荧光分析方法所得转光农膜的发射光谱与所用转光剂的发射光谱一致，说明定性分析方法正确。采用origin6:0软件对所得发射光谱进行计算，由发射峰面积和红蓝发射强度比，.得出转光性能的定量分析结果。转光膜红、蓝发射强度的计算结果与所用转光剂的用量相符合，表明本文定量分析方法可靠。收起

关键词 : 转光农膜荧光光谱荧光特性农用转光剂

7. 转光剂的合成及其在纺织抗紫外中的应用研究

[学位论文] 陈志华苏州大学 2012年博士导师: 顾平共123页

摘要 : 紫外线是一种电磁波辐射线(Ultraviolet radiation-UVR)，按其波段可分为近紫外线(UVA)、远紫外线(UVB)和超短紫外线(UVC)三种，其波段分别为320-400nm、280-320nm、100-280nm。正常情况下，UVC能被大气层中臭氧层吸收，部分UVA及UVB也会被臭氧层吸收... 展开紫外线是一种电磁波辐射线(Ultraviolet radiation-UVR)，按其波段可分为近紫外线(UVA)、远紫外线(UVB)和超短紫外线(UVC)三种，其波段分别为320-400nm、280-320nm、100-280nm。正常情况下，UVC能被大气层中臭氧层吸收，部分UVA及UVB也会被臭氧层吸收，只有很少一部分能到达地球表面。然而，近年来由于人类社会经济的高速发展，致使局部地区臭氧层变薄或出现臭氧层空洞。紫外线照射到织物上，一部分被织物自然吸收，另一部则被表面纤维反射，剩余的则透过织物，该部分紫外线能对皮肤产生影响，导致皮肤损伤，产生病变。紫外线的防护方法就是采用紫外线屏蔽剂或其它功能性助剂对纤维、纱线或织物进行改性处理，从而达到吸收或反射紫外线的目的。或利用抗紫外助剂进行织物后整理，单独或混合使用无机紫外线散射剂或有机紫外线吸收剂等，用浸渍法、印花法或吸尽法附着在合纤维或织物上，制得防紫外线纤维和织物。转光剂目前尚无统一定义，命名也不尽相同。通常认为，转光剂是一类能将日光中紫外光、绿光等转化为红光、蓝光的化学物质，其核心是稀土元素，如铕(Eu)、钐(Sm)等，其特有的f-f轨道电子跃迁，可以发出特征光，具有紫外转红、蓝或绿光的作用。另外，一些荧光惰性的稀土元素，如钇(Y)，与荧光活性离子配合后，亦可起到荧光增强作用稀土有机转光剂是一类铕及杂核稀土元素的有机配合物，能吸收紫外光发射出可见光的光致发光材料，具有发光亮度高、光色单一性好、光热稳定性强、不易老化、易于分散于各种溶剂和有机材料中等优点，因此被用于制造各种有机荧光材料。利用转光剂的光转换机能，将紫外光进行有效转换可达到防紫外的效果，这对于拓展转光剂的应用领域，特别是开发功能性纺织品具有重要意义，然而尚无发现此类研究。本论文研究了转光剂应用于织物抗紫外的可行性，合成了新型转光剂，对不同配体、合成路线与合成工艺对转光剂转光能力的影响进行了研究。分析了新合成转光剂的分散性，并根据转光剂的吸收波段及其吸光能力差异，选定了具有宽频吸收紫外光并进行有效转换、能够应用于纺织抗紫外的转光剂。研究了不同转光剂的抗紫外整理工艺及整理后的织物性能变化。研究结果发现，市场上稀土有机配合物转光剂能吸收300-360nm紫外光，发射591.8，614.1，701.8nm红、黄光，经转光剂整理后，织物抗紫外能力明显提高，证明了其转光剂应用于织物抗紫外整理的可行性。但同时发现，市售转光剂存在着在水中不易溶解、分散性差、易于造成织物色差的现象。在合成新型转光剂的研究中发现，通过固相化学合成的方法能将碳酸铕与有机配体分别球磨合成Eu(sds)4，、Eu(q)4、Eu(AcA)4、Eu(DBM)4、Eu(TTA)3phen、Eu(sal)3sds和Eu(DBM)3q配合物。首先制备氯化铕的无水乙醇溶液，铕与羟基喹啉和α噻吩-甲酰三氟丙酮能通过液相合成法，得到Eu(TTA)3phen稀土有机配合物的无水乙醇溶液。通过液相合成的Eu(TTA)3phen与固相合成法合成的Eu(TTA)3phen红谱图的对比分析，发现在液相合成的Eu(TTA)3phen的红外谱图中的特征峰清晰，并且配体的特征峰在配合物中基本消失，表明通过固相方法在合成过程中配体与铕的结合不及液相合成方法充分。从合成的的稀土有机配合物的激发光谱看，在引入有机配体后，不同稀土配合物的吸收波段差异较大。但由于有机配体的π-π*电子转移的作用，配合物普遍能够吸收200-400nm的紫外光，最高的是碳酸铕与二苯甲酰甲烷合成的Eu(DBM)4配合物，其吸收波段可达到200-450nm。对比几种配合物的激发光谱，发现二元配体的配合物对紫外光的吸收能力要强于一元配体的配合物。二元有机配体的配合物Eu(TTA)3phen几乎能将200nm-400nm内的紫外光全部吸收，形成的吸收振动峰丰厚饱满，较一元配合物Eu(sds)4、Eu(q)4、Eu(AcA)4、Eu(DBM)4的吸收能力都要强。对比六偏磷酸钠与聚丙烯酸钠两分散体系在相同条件下的分散情况，发现六偏磷酸钠的分散性明显优于聚丙烯酸钠。三种分散体系中，单一分散剂聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠在浓度为1.5g/L时分散性最佳，二元分散剂（丙烯酸钠与六偏磷酸钠1:1配合）浓度在2.5g/L时分散性最佳。通过吸光度分析发现单一分散剂最佳分散效果优于二元分散剂，六偏磷酸钠对转光剂的分散效果好于聚丙烯酸钠。五种转光剂中，乙醇溶液转光剂A的分散性最佳，转光剂C最差。六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、二元分散剂的加入可不同程度地提高转光剂的分散性能，且随着分散剂浓度的增加分散体系的吸光度呈现先增加后减小的趋势。最佳分散工艺为：转光剂浓度1g/L，六偏磷酸钠浓度1.5g/L，高速搅拌下能获得较好的分散效果。单独使用转光剂时，1.0g/L的转光剂浓度抗紫外效果最佳。自然晾干、焙烘、浸轧三种整理工艺中，焙烘时织物的抗紫外防护系数最高，抗紫外效果最佳。加入分散剂六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠可以大大提高织物的抗紫外性能，即六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠1.5g/L，二元分散剂2.5g/L，加入六偏磷酸钠及适量转光剂时织物的转光效果最佳。本论文新合成的乙醇溶液转光剂抗紫外效果最优。经转光剂整理后，发现转光剂整理后织物的强伸度、折皱回弹性无显著变化，基本保持不变，整理后织物白度稍有下降，DATACOLOR SF-60测试发现转光剂整理后织物偏红光、绿光。综上所述，发现转光剂能用于织物的抗紫外整理，具有宽频高效吸收紫外光的能力，织物经整理后的抗紫外能力明显提高，且用量较少，这为织物抗紫外功能整理提供了一种新型助剂，有利于降低成本和减少工艺流程，同时为稀土的有效利用和拓宽其应用领域提供了重要的参考。收起

关键词 : 紫外线防护转光剂合成方法织物整理

8. 基于吡啶-2,6-二甲酸衍生物的转光剂的研发及应用评价

[学位论文] 赵驰鹏中国农业科学院 2022年硕士导师: 宋吉青共55页

摘要 : 转光膜作为一种新型农用薄膜功能化技术，有效地改善了农业设施的光、温环境。拓宽转光剂在紫外波段的吸收范围，提高转光膜的使用寿命以满足实际农业应用需求，对转光膜的合理研发具有重要意义。本研究设计并合成含有吡啶-2,6-二甲酸衍生物作为配体的... 展开转光膜作为一种新型农用薄膜功能化技术，有效地改善了农业设施的光、温环境。拓宽转光剂在紫外波段的吸收范围，提高转光膜的使用寿命以满足实际农业应用需求，对转光膜的合理研发具有重要意义。本研究设计并合成含有吡啶-2,6-二甲酸衍生物作为配体的转光剂，通过与Eu3+配位，首次研发出的新型转光剂 LDPA-6。并通过表征探索 LDPA-6 转光效率提升的机理，利用LDPA-6制备LDPF-6，最后根据田间应用评价试验的反馈，调整转光剂的设计思路。研究内容如下：（1）将三价铕离子作为中心发光离子，以吡啶-2,6-二甲酸衍生物（BDPA-6）、吡啶-2,6-二甲酸（PA）和噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）为配体合成 Eu2(TTA)2PDA2BPDA-6（LDPA-6）。通过与Eu(TTA)3Phen（LCA-C）的性能进行对比分析，从而调整设计与合成的方向。红外光谱（FTIR）表明 LDPA-6 和 LCA-C 的结构组成。LDPA-6 表现出更低的晶粒尺寸和更优良的晶化表现；LDPA-6的紫外吸收光谱更宽，具备更高的转光效率。LDPA-6在300 ~ 355 nm的范围有较强的吸收峰，而在260 ~ 275 nm的吸收较LCA-C弱一些。LDPA-6在348 nm的紫外光条件下发射，在613 nm和615 nm 产生较为强烈的峰，LCA-C仅在370 nm的紫外光条件下能激发； LDPA-6的PLQY有13.16%，比LCA-C高2.39%。（2）将由LDPA-6制得的转光母料，与聚乙烯原料混合，经过吹塑得到新型转光膜 LDPF-6。以PE膜作为对照，对比LDPF-6与LCF-C的表征，分析性能的优劣。LDPF-6在275 nm处的紫外吸收峰较强，对紫外光的吸收能力更强。LDPF-6和LCF-C二者均可被紫外光发射，其中LDPF-6在260 nm处的发射强度大。LCF-C的透光率高于LDPF-6，说明LCF-C对低波段紫外的吸收能力弱于LDPF-6。LDPF-6 的绝对荧光量子产率为3.41%，比LCF-C的2.71%高。LDPF-6中转光剂的迁移量远低于LCF-C，有效提高了转光膜的使用寿命，揭示了分子构型对转光剂稳定性影响的规律。LDPF-6的机械性能优于LCF-C且效果显著，可能是LDPA-6中长链醚键对聚乙烯分子存在缠绕作用。（3）选用小油菜为供试的作物，将PE膜作为对照，对比LCF-C探索LDPF-6对棚温、小油菜生物量、叶绿素荧光以及产量的影响。LCF-C处理的大棚积温比LDPF-6高7.5%，LDPF-6和LCF-C处理的日平均温度都有所提高。 LDPF-6处理增加光合产物的趋势最为明显，无论对地上生物量还是地下生物量的积累都有积极的影响。LDPF-6和PE的Y(Ⅱ)值分别较LCF-C显著增加了6.2%和5.8%，说明在LDPF-6和PE处理下的小油菜在经历暗反应的过程中光合碳同化积累更多所需的能量。LCF-C转光膜使小油菜的qP值分别较LDPF-6和PE显著降低了4.7%和5.2%，说明在这两个阶段，LCF-C处理的小油菜的光合活性要低于其它处理，在光照下需要通过关闭部分PSⅡ系统，以热耗散的形式散失过剩的光能, LDPF-6处理相对PE和LCF-C处理分别显著增加了15.2%和8.8%，LDPF-6处理对提高小油菜根系横向生长以及产量的作用效果最佳。收起

关键词 : 农用转光膜转光剂吡啶-2 6-二甲酸衍生物

9. 新型农膜用锗酸盐红光转光剂的制备和表征

[学位论文] 黄绮颖华南农业大学 2018年硕士导师: 刘晓瑭共81页

摘要 : 近年来随着社会的发展，人们对农业的要求也随之提高，设施农业作为现代农业的重要组成部分，已经成为了各国农业的研究重点并得到了迅猛的发展。转光农膜是一类重要的功能性农膜。植物主要通过叶绿素的光合作用实现对光能的吸收与转化。叶绿素主要吸... 展开近年来随着社会的发展，人们对农业的要求也随之提高，设施农业作为现代农业的重要组成部分，已经成为了各国农业的研究重点并得到了迅猛的发展。转光农膜是一类重要的功能性农膜。植物主要通过叶绿素的光合作用实现对光能的吸收与转化。叶绿素主要吸收400~480 nm的蓝紫光和600~680 nm的红光，而290~400 nm的紫外光和500~580 nm的黄绿光在光合作用过程中的利用率很低。转光农膜的主要作用是吸收太阳光中不利于植物生长的或无法被植物生长所利用的光质，发射出植物光合作用所需的蓝紫光和红光，提高作物的光分效率。转光膜的转光实质是依靠添加到农膜中的转光剂实现对光质的调控，优化作物的生长环境，从而提升作物的产量和品质。然而，光稳定性差、与有机高分子薄膜相容性差等因素制约着无机转光剂在实际生产中的应用。因而，研制出高光效、高稳定、低成本的无机转光剂具有重要的理论意义和实用价值。本文以制备农膜用红光转光剂为目标，采用不同的合成方法得到了Mn4+掺杂的锗酸盐红色发光材料，通过优化合成条件和产物组分，改善产物形貌并增强荧光，产物能被近紫外光有效激发，发射峰为659 nm的红光，与叶绿素光合作用的吸收光谱高度匹配。利用X射线衍射仪(X-ray Diffraction, XRD)、荧光分光光度计(Spectrofluorometer)、紫外-可见分光光度计(Ultraviolet-Visible Spectrophotometer, UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer, IR)、场发射扫描电镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy, FESEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)等分析技术对其晶体结构、形貌特征、荧光性质以及能带结构等进行表征。主要研究内容包括：（1）高温固相法制备Mg2GeO4:Mn4+,RE3+(RE3+＝Sm3+, Dy3+, Gd3+)红光转光剂。往按照化学计量比称取反应原料加入无水乙醇充分研磨，在空气气氛下，以10℃/min的升温速率升温至1150℃，煅烧13h，制得Mg2GeO4:Mn4+，在307 nm紫外光激发下，发射658 nm红光。共掺不同的稀土离子以，并对样品的晶型、光学性质和形貌进行测试分析。结果表明，在不改变产物晶型、形貌和发光峰型、峰位的前提下，Sm3+、Dy3+、Gd3+能向系统提供合适的陷阱以提高产物的发光强度。（2）共沉淀法制备Mg28Ge10O48:Mn4+, Bi3+纳米红光转光剂。反应物在水溶液中反应，析出沉淀前驱体；在空气气氛中于 950℃下煅烧 4h 得纳米Mg28Ge10O48:Mn4+, Bi3+。使Bi3+的最佳掺杂量为1.25%，Bi3+可促进基质晶体的形成、与Ge4+发生金属-金属电荷转移、与Mn4+之间发生能量传递、增强了产物的发光。（3）溶胶凝胶法制备Mg28－xZnxGe10O48:Mn4+纳米红光转光剂。利用Zn2+与Mg2+具有相仿的离子半径以及核电荷数，及其能带特性，将Zn2+引入产物基质，使其发挥共融合金和能带工程的作用，制备能够发射出高强度红光的Mg28－xZnxGe10O48:Mn4+。采用溶胶凝胶法，使反应原料按照摩尔比为Mg2+:Zn2+＝3.25:0.75，按照L-酒石酸/Ge4+＝5，将L-酒石酸与各反应原料均匀混合，制备干凝胶前驱体，将前驱体在空气气氛下雨900℃中煅烧4h得Mg28－xZnxGe10O48:Mn4+纳米红光转光剂，其粒径为20~25 nm。本文采用不同的方法制备Mn4+掺杂的锗酸盐，菊科吸收紫外线，发射出约658 nm的红光，与叶绿素光合作用的吸收光谱匹配度高，可用作转光农膜的红光转光剂。收起

关键词 : 农膜用锗酸盐红光转光剂金属-金属电荷转移锰掺杂

10. 农膜用蓝光纳米氟化钙的制备及荧光增强研究

[学位论文] 叶炜浩华南农业大学 2017年硕士导师: 刘晓瑭共74页

摘要 : 设施农业是现代农业建设的重要组成部分，具有高品质、高产量、高效益等特点，是现代农业的重要标志。作为现代设施农业的主要模式之一，温室大棚农膜也是我国农业大力推进的“种子、温室、生物、绿色”四大工程之一。而转光农膜是控制性功能农膜，它... 展开设施农业是现代农业建设的重要组成部分，具有高品质、高产量、高效益等特点，是现代农业的重要标志。作为现代设施农业的主要模式之一，温室大棚农膜也是我国农业大力推进的“种子、温室、生物、绿色”四大工程之一。而转光农膜是控制性功能农膜，它不仅能够保持高透光、高保温的功能，而且还能根据不同作物的生长需求调控入射光的透过率、漫反射，从而改善作物的生长环境，促进植物的光合作用，提高作物的产量和品质。植物生物量与产量形成的基础是光合作用，它能够促进植物光合作用的光波长主要集中在400-480 nm的蓝紫光和600-700 nm的橙红光；波长小于380 nm的紫外光会减少植物叶面积，抑制下胚轴伸长、降低光合作用，导致植物病变；植物则对黄光的需求量较小。因此，转光农膜的主要目的是将太阳光的全光谱转换成植物光合作用需要的蓝红光。转光剂是产生这种转换的农膜助剂，而纳米转光剂则是在传统转光剂的基础上优化的新型转光剂。目前为止所报道的转光剂中，大部分存在化学稳定性差、荧光寿命短、合成工艺复杂等问题。因此，研发化学稳定性好、发光性能好、与PE薄膜相容性好的纳米转光剂具有重要的理论意义和实用价值。本文以转光膜为背景，针对植物叶绿素的特征吸收光谱，合成氟化钙纳米转光剂及荧光增强，其发光性能为400-480 nm宽峰发射，发射峰为425 nm。利用 X射线衍射仪(X-ray Diffraction，简称 XRD)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy，简称XPS)、场发射扫描电镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy，简称 FESEM)、高分辨投射电镜(High Resolution Transmission Electron Microscopy，简称 HRTEM)、荧光分光光度计(Spectrofluorometer)、紫外-可见分光光度计(Ultraviolet-Visible Spectrophotometer，简称UV-VIS)，电感耦合等离子体质谱仪(Inductively Coupled Plasma Source Mass Spectrometer，简称ICP-MS)、顺磁共振波谱仪(Electron Paramagnetic Resonance Spectro meter，简称EPR)等分析技术对其晶体结构、元素组成、形貌特征及荧光特性等进行表征。主要研究内容包括：（1）共沉淀法合成表面活性剂修饰的CaF2:Eu2+蓝光纳米转光剂。在合成过程中，用乙醇作为溶剂，利用表面活性剂的作用制备前驱体，并在空气中高温煅烧前驱体制备出纳米CaF2:Eu2+。研究阴离子型、阳离子型和非离子型的表面活性剂对晶体结构和发光性能的影响。对样品的形貌、发光性能等进行了测试分析。结果表明，在煅烧过程中，Eu3+发生自还原。这一过程可以通过基于取代缺陷为基础的电荷补偿模型进行解释。不同类型的表面活性剂对发光有不同影响。阴离子表面活性剂诱导发光猝灭；在阳离子表面活性剂作用下，制备出形貌均一，发光稳定的纳米材料。（2）研究柠檬酸配体耦合纳米银(C it-Ag)的表面等离子体共振增强CaF2:Eu2+蓝光纳米转光剂的发光效果。利用XRD、XPS、TEM、荧光光谱等表征研究C it-Ag对CaF2:Eu2+发光性能的影响；Cit-Ag的用量对样品量子效率和寿命等的影响；反应时间和温度等对样品形貌的影响；表面等离子体公正增强荧光机理。结果表明，在Cit-Ag的催化Eu3+的情况下，水热法一步合成CaF2:Eu2+蓝光纳米材料，最佳反应条件为200℃，反应时间为20 h，C it-Ag用量为200μL。纳米银是理想的共振增强荧光材料。表面等离子体共振对增强CaF2:Eu2+的发光性能具有重要意义。C it-A g的加入提高样品的辐射速率、降低非辐射衰减速率和提高量子产率，从而增强发光性能。随着C it-A g用量的增加，样品荧光强度发生猝灭。（3）研究柠檬酸配体耦合纳米金(C it-Au)催化还原Eu3+并合成CaF2:Eu2+蓝光纳米转光剂。合成过程中，利用NaBH4作为还原剂，Cit-Au作为催化剂，无需煅烧，一步合成 CaF2:Eu2+蓝光纳米材料。研究柠檬酸配体耦合纳米金(C it-Au)对 Eu3+催化还原和 CaF2:Eu2+发光性能的影响；Cit-Au的用量对样品发光性能、量子效率和寿命等的影响；不同尺寸的纳米金对发光性能的影响；反应时间、温度、pH值和还原剂NaHB4的用量等对样品荧光性能的影响；Cit-Au催化还原Eu3+机理。结果表面，在柠檬酸配体耦合纳米金(C it-Au)的强催化作用下，NaBH4趋向于释放电子，水热法一步合成 CaF2:Eu2+蓝光纳米材料，最佳反应条件为200℃，18 h。由于表面等离子体共振作用，附着在CaF2:Eu2+表面的C it-Au对其荧光有所增强。根据不同尺寸纳米金的催化效果，发现尺寸越小荧光增强效果越明显。本文对于氟化钙纳米转光剂的研究为农膜用蓝色纳米转光剂的选择提供了具有极其重要的参考意义。收起

关键词 : 纳米转光剂氟化钙表面活性剂催化还原增强荧光农膜