多核稀土离子掺杂有机配合物转光剂的制备与应用

为加快实现农业新旧动能转换,建设现代农业强国,转光农膜一直被作为“光学农业”领域的重要研究方向之一。转光农膜的制备需要具有良好耐候性和优异转光特性的转光剂,但是现有的转光剂存在发射光谱单一和发射范围窄的问题,这导致转光剂的发射光谱与植物光合作用吸收光谱匹配度较差,严重限制了转光农膜的发展。本文合成了一类以水杨酸和邻菲啰啉为配体、多种稀土离子(Sm^(3+)、Eu^(3+)和Y^(3+))掺杂的有机配合物(转光剂)发光材料。数据表明,通过Sm^(3+)的掺入显著拓宽了该类转光剂的荧光光谱。利用吹塑法将合成的转光剂掺入乙烯-1-己烯共聚物(PO)薄膜中,制备了具有紫外光转红光作用的转光农膜。采用FTIR和XPS确定转光剂的成分和结构组成。同时利用TGA55和组合式瞬态/稳态荧光光谱仪(FLS920)对转光剂和转光农膜的热稳定性和光学性质进行表征。测试结果表明,合成的转光剂可以吸收紫外光(波长λ=250~400 nm)并发射出红光(λ=610~660 nm),该光谱性质与植物光合作用在红光区的吸收光谱匹配性较高,并且利用该类转光剂制备的转光农膜仍旧保持了良好的发光性能,这将有利于转光剂在农膜领域中的推广和应用。本文为拓宽转光剂荧光发射范围,提高与植物光合作用在红光波段吸收光谱的匹配度,提供了一种切实可行的方法,并将转光剂成功应用于制备转光农膜,达到了较好的紫外转红光的目的。