[发明专利]一种农膜用复合型稀土转光剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种农膜用复合型稀土转光剂的制备方法，属于农业材料技术领域。本发明通过蚕丝水热反应生成氨基、羧基功能化的碳点，并利用其表面多氨基、羧基结构螯合稀土离子，形成多元发光中心，制备具有蓝色荧光发射又具有稀土配合物的特征荧光发射，两者之间形成能量共振转移的一种应用广泛的无机有机复合型、红蓝光复合型的高效转光剂，同时本发明以甲基苯骈三氮唑为第一配体，以邻菲罗啉为协配体，并加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，有效增强稀土配合物的荧光，可以使太阳光的紫外部分转换为农作物光合作用最大吸收峰位的匹配性较好的红蓝光，对于塑棚温室植物生长起到了较好的促进作用。

技术领域

本发明涉及一种农膜用复合型稀土转光剂的制备方法，属于农业材料技术领域。

背景技术

在稀土功能材料的发展中，尤其以稀土发光材料格外引人注目。稀土因其特殊的电子层结构，而具有一般元素所无法比拟的光谱性质，稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴，只要谈到发光，几乎离不开稀土，稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f5d电子组态，因此有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成广泛的发光和激光材料。随着稀土分离、提纯技术的进步，以及相关技术的促进，稀土发光材料的研究和应用得到显著的发展。发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能，受到人们极大的关注。

稀土应用研究中，发光材料占主要地位。稀土发光材料具有许多优点：发光谱带窄，色纯度高，色彩鲜艳；光吸收能力强，转换效率高；发射波长分布区域宽；荧光寿命从纳米跨越到毫米达6个数量级；物理和化学性能稳定，耐高温，可承受大功率电子束、高能辐射和强紫外光的作用。正是这些优异的性能，使稀土化合物成为探寻高新技术材料的主要研究对象。目前，稀土发光材料广泛应用于照明、显示、显像、医学放射学图像、辐射场的探测和记录等领域，形成了很大的工业生产和消费市场规模，并正在向其他新兴技术领域扩展。在利用稀土发光材料制备转光剂及光转换功能农膜方面，研究也比较活跃。其中研究最多的是以铕为中心离子的一系列有机配合物或无机化合物，同时因在紫外光的照射下能发出很强的特征红光，所制成的转光剂在农膜上己有较成功的应用，特别是与塑料相容性较好的有机配合物类转光剂。但是铺的特征红光峰位与植物叶绿素的最大吸收峰位还是不太吻合，因而在农膜中的应用仍存在一定的局限性。根据植物生理学的特点来寻找和设计日光光能利用率高及能转化成尽量接近于植物光合作用吸收光谱峰位的稀土转光剂，仍是农膜转光剂研究方面的一大难题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有转光剂特征发光与植物光合作用最大吸收峰位的匹配性不好的问题，本发明提供了一种农膜用复合型稀土转光剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

（1）将蚕丝水洗风干与去离子水混合装入水热反应釜中反应，冷却至室温后过滤，滤液透析除杂得碳点溶液；

（2）向碳点溶液中滴加稀土硝酸盐乙醇溶液，混合均匀得悬浮液；

（3）取甲基苯骈三氮唑、邻菲罗啉、十六烷基三甲基溴化铵，加入无水乙醇中搅拌20～30min，再用氢氧化钠乙醇溶液调节pH至6.5～7.0，得配体混合液；

（4）向悬浮液中滴加配体混合液，混合均匀后加入氢氧化钠乙醇溶液调节pH至6.5～7.0，并加热至60～70℃，保温反应3～5h，再静置10～12h后过滤、醇洗、干燥，得农膜用复合型稀土转光剂。

步骤（1）所述蚕丝与去离子水的质量比为1：200，所述反应过程为在200～240℃下反应3～4h。

步骤（2）所述稀土硝酸盐乙醇溶液为三氧化二铽、三氧化二铕、三氧化二镧、三氧化二钐中的多种与硝酸乙醇溶液反应制得。

步骤（2）所述碳点与稀土硝酸盐的物质的量比为1：0.8。