[发明专利]一种转光膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种转光膜及其制备方法和应用。这种转光膜包括如下组分：转光剂母粒、薄膜基体和助剂；其中，转光剂母粒的组分包括母粒基体和转光剂；转光剂包括结构式为LnL₃的稀土有机配合物；其中，Ln表示中心稀土离子，选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；L表示有机配体，选自联吡啶三唑类化合物、邻菲啰啉三唑类化合物、喹啉三唑类化合物、含氮双齿杂环取代的四唑类化合物、含氮双齿杂环取代的1,2,3‑三唑类化合物中的任意一种。本发明提供的稀土有机配合物转光膜能有效吸收太阳光中对植物生长有害的紫外光，转化为能促进植物光合作用的红光，应用于农业领域，能达到增产增质的效果，具有很高的经济价值。

技术领域

本发明涉及光转换功能材料技术领域，特别涉及一种转光膜及其制备方法和应用。

背景技术

阳光是农作物进行光合作用最重要的因素之一，是农作物生长发育的必要条件。光生态学研究表明绿色植物光合作用可利用的光波仅在约420～750nm的可见光范围内，其中波长为580～700nm的红橙光和波长为400～480nm的蓝紫光被农作物吸收光合作用最强，特别是波长较长的红橙光，不仅能促进果实生长，还能有效提高地温，促进作物早熟。而波长290～350nm的近紫外光则对作物有强烈的破坏作用，阻碍作物的生长，还是诱发某些病虫害的原因。在到达地面的太阳光谱中，蓝光相对比较充足，而作用最大的红橙光却严重不足。因此，主动地将对作物生长不利的紫外光转换成红橙光，具有十分重要的意义。

农用薄膜是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料，它的应用为我国农业生产带来了一场革命，对农业增效、农民增收做出了重要贡献。转光农膜是通过在农膜中添加转光剂来实现光转换的薄膜，其可通过转光剂的作用改变透过薄膜的光质，即将对植物生长有害的紫外光转化为植物光合作用过程中最需要的红橙光或蓝紫光，从而有效提高作物对太阳光的利用率和光合作用的效能，以促进作物生长发育并提高其产量，达到一举两得的效果。转光农膜的核心技术是光能转换剂(转光剂)的研制。目前使用的转光剂主要为稀土类化合物，包括稀土无机复合物和稀土有机配合物。其中基于稀土氧化物或无机盐的稀土无机复合物，其分散性及与高分子基材的相容性差，容易团聚，造成有效发光分子减少，发光强度降低。传统的稀土有机配合物与高分子材料的相容性好，初始亮度高，对提高作物的全期产量及品质作用显著，但其耐候性较差即在太阳光下容易光解，发光强度下降很快。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种基于稀土有机配合物的转光膜，本发明的目的之二在于提供这种转光膜的制备方法，本发明的目的之三在于提供这种转光膜的应用。

本发明人通过采用一些特定结构的稀土有机配合物转光剂应用于制备转光膜，可以有效地将太阳光中的紫外光转换为能促进农作物生长的红光，同时该转光剂与薄膜基体相容性好、光稳定性强、发光效率高，解决了现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面提供了一种转光膜，包括如下组分：转光剂母粒、薄膜基体和助剂；

所述转光剂母粒的组分包括母粒基体和转光剂；

所述转光剂包括结构式为LnL₃的稀土有机配合物；其中，Ln表示中心稀土离子，选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；L表示有机配体，选自联吡啶三唑类化合物、邻菲啰啉三唑类化合物、喹啉三唑类化合物、含氮双齿杂环取代的四唑类化合物、含氮双齿杂环取代的1,2,3-三唑类化合物中的任意一种。

优选的，所述的转光膜中，所述稀土有机配合物选自以下化合物中的至少一种：

式(1)至式(13)中，Ln分别选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；