專利名稱：多核稀土轉(zhuǎn)光粉、其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多核稀土轉(zhuǎn)光粉、其制備方法及其應(yīng)用，具體涉及用于將紫外光轉(zhuǎn)換成紅光的多核稀土轉(zhuǎn)光粉、其制備方法及其在塑料薄膜上的應(yīng)用。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已廣泛使用農(nóng)膜，已經(jīng)有普通農(nóng)膜和長壽無滴農(nóng)膜。普通農(nóng)膜具有透光保溫作用，長壽無滴農(nóng)膜中通常還加入了防老化劑(如抗氧化劑)和防霧滴劑，使其除了能透光保溫，還具有耐候、無霧滴的性能。但是，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，還希望農(nóng)膜具有能將紫外光轉(zhuǎn)換為紅光的性能。因?yàn)橹参锷L與光合作用密切相關(guān)，植物是利用體內(nèi)的葉綠素捕捉光能來進(jìn)行光合作用的。紫外光不能被植物吸收利用，而紅光是植物光合作用所需要的。
已經(jīng)研制出一些轉(zhuǎn)光粉，它們能將太陽輻射中的紫外光轉(zhuǎn)換成紅光。目前已有的轉(zhuǎn)光粉中通常僅含一種能發(fā)出熒光的稀土元素(如銪)，也有一些含有兩種稀土元素。由于這些轉(zhuǎn)光粉中使用了較高含量的銪離子作為熒光激活劑，而銪非常昂貴，因此大大提高了轉(zhuǎn)光粉的成本，使其難以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。
另外，已有的轉(zhuǎn)光粉通常將紫外光轉(zhuǎn)換成發(fā)射光譜較窄的紅光。例如，1996年《塑料》雜志第25期中報(bào)導(dǎo)中國農(nóng)膜用的轉(zhuǎn)光粉將太陽輻射中的紫外光轉(zhuǎn)變成600-630nm的紅光。這種較窄波段的單一紅光不完全具有仿生態(tài)的特征，對于促進(jìn)植物的生長并不理想。
此外，目前已有的轉(zhuǎn)光粉通常用于普通農(nóng)膜而制得轉(zhuǎn)光農(nóng)膜。但是，很少有將轉(zhuǎn)光粉加入長壽無滴農(nóng)膜制得光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜的報(bào)導(dǎo)。原因是長壽無滴農(nóng)膜中的防老化劑或防霧滴劑會影響已有轉(zhuǎn)光粉的轉(zhuǎn)光性能。中國專利申請94114161.6中說明了一種具有防老化和防霧滴性能的轉(zhuǎn)光薄膜，但是必須對防老化劑和防霧滴劑進(jìn)行嚴(yán)格篩選，在說明書中僅指出了三種可選的防老化劑和兩種可選的防霧滴劑。
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高效率的多核稀土轉(zhuǎn)光粉，它能有效地將太陽輻射中的紫外光轉(zhuǎn)換為發(fā)射光譜帶較寬的紅光，并具有與塑料薄膜的良好相容性，可應(yīng)用于轉(zhuǎn)光農(nóng)膜和光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜。
本發(fā)明的另一個目的是提供多核稀土轉(zhuǎn)光粉的制備方法。
本發(fā)明還有一個目的是將多核稀土轉(zhuǎn)光粉應(yīng)用于塑料薄膜。
本發(fā)明還有一個目的是將多核稀土轉(zhuǎn)光粉應(yīng)用于多種農(nóng)膜，包括轉(zhuǎn)光農(nóng)膜和光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜。
本發(fā)明提供了一種多核稀土轉(zhuǎn)光粉，由化學(xué)式Eux(M1)y(M2)zLi表示，式中M1是釤或三價鈰；M2為鑭、釔或釓；L為配體，選自下列羧酸的羧酸根芳族甲酸、乙酸、二甲酸、三甲酸、被甲基、乙基或氨基取代的芳族甲酸；x＝0.01-0.08；y＝0.01-0.20；z＝1-x-y；當(dāng)配體L為一元酸時，i＝3，二元酸時，i＝1.5，三元酸時，i＝1。
可用作L配體的羧酸是芳族甲酸、乙酸、二甲酸、三甲酸、被甲基、乙基或氨基取代的芳族甲酸。例如，萘甲酸、萘乙酸、苯甲酸、苯乙酸、苯二甲酸、苯三甲酸、甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、氨基苯甲酸等。
稀土轉(zhuǎn)光粉能夠?qū)⒆贤夤廪D(zhuǎn)換為紅光的具體原理是利用有機(jī)配體的三重激發(fā)態(tài)與稀土離子激發(fā)態(tài)的能級匹配，配體在近紫外區(qū)吸收能量激發(fā)后，由三重態(tài)以非輻射方式經(jīng)系間竄越，將激發(fā)能量傳遞給稀土離子，稀土離子又以輻射方式躍遷至較低能級，由此發(fā)出特征熒光，該發(fā)光強(qiáng)度比游離稀土離子有明顯增強(qiáng)。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入研究和對稀土離子的大量選擇試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，雖然稀土元素鑭、釔和釓本身并不產(chǎn)生熒光，但是將它們加入轉(zhuǎn)光粉中能使銪離子的發(fā)光強(qiáng)度更強(qiáng)，這也被稱為“濃集效應(yīng)”。鑭、釔或釓元素的加入除了能夠提高轉(zhuǎn)光粉的發(fā)光強(qiáng)度以外，還可以顯著降低銪的用量，由此大大降低了轉(zhuǎn)光粉的成本。本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，將元素釤或三價鈰加入轉(zhuǎn)光粉中，一方面能夠調(diào)節(jié)發(fā)射光譜的范圍，另一方面也可降低銪的用量，從而降低轉(zhuǎn)光粉的成本。
本發(fā)明的發(fā)明人又經(jīng)過大量的組成配比試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，具有本發(fā)明組成的多核稀土轉(zhuǎn)光粉能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。
因此，本發(fā)明的多核稀土轉(zhuǎn)光粉具有諸多優(yōu)點(diǎn)。它含有至少三種稀土元素，而其中銪的含量最低，僅為0.01-0.08摩爾，由此大大降低了轉(zhuǎn)光粉的成本。本發(fā)明的多核稀土轉(zhuǎn)光粉在紫外燈的照射下產(chǎn)生鮮艷紅光，說明它能有效地將紫外光轉(zhuǎn)換成紅光。在240nm激發(fā)波長作用下，產(chǎn)生580-720nm的發(fā)射光譜，其發(fā)射譜帶遠(yuǎn)遠(yuǎn)寬于已有轉(zhuǎn)光粉，所以更具有仿生特性，更有利于植物生長。以純Eu2O3的發(fā)光強(qiáng)度為基準(zhǔn)，本發(fā)明多核稀土轉(zhuǎn)光粉的發(fā)光強(qiáng)度是它的22倍。此外，本發(fā)明的多核稀土轉(zhuǎn)光粉與塑料薄膜有良好的相容性，它不僅能用于普通農(nóng)膜制得轉(zhuǎn)光農(nóng)膜，還可以廣泛用于長壽耐候農(nóng)膜，制得光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜，其性能不受農(nóng)膜中其它添加劑的影響(具體見實(shí)施例中的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù))。
本發(fā)明還提供了制備多核稀土轉(zhuǎn)光粉的方法，該方法包括制備含有所需化學(xué)計(jì)量比的各組分金屬離子的酸性水溶液，另將配體加入水中，調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，然后使上述溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，過濾、干燥，得到白色粉末。
該方法的一個實(shí)施方案是將含有所需化學(xué)計(jì)量比的各組分金屬的氧化物溶于強(qiáng)酸中，另將配體加入水中，調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，然后使兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，過濾、干燥，得到白色粉末。其中，強(qiáng)酸可以是鹽酸或硝酸。水可以是蒸餾水、純水或去離子水。
當(dāng)需要加入鈰時，使用硝酸亞鈰的溶液，使其與上述兩種溶液一起進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，過濾、干燥，得到白色粉末。
本發(fā)明的制備方法操作方便，簡單易行，能以低成本制得轉(zhuǎn)光粉。
本發(fā)明還包括將多核稀土轉(zhuǎn)光粉用于塑料薄膜，包括農(nóng)膜、防偽包裝膜和防紫外線膜等。本發(fā)明的多核稀土轉(zhuǎn)光粉可廣泛地用于農(nóng)膜，將轉(zhuǎn)光粉用作添加劑，用與生產(chǎn)普通農(nóng)膜或長壽無滴農(nóng)膜相同的生產(chǎn)設(shè)備，以常規(guī)方法分別生產(chǎn)轉(zhuǎn)光農(nóng)膜或光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜。制得的農(nóng)膜的機(jī)械性能與普通農(nóng)膜或長壽無滴農(nóng)膜一致，達(dá)到國家GB4455-94標(biāo)準(zhǔn)；且可將太陽輻射中的紫外光轉(zhuǎn)換為紅光，從而促進(jìn)植物生長，提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)該理解，實(shí)施例只是說明性的，對本發(fā)明并不起限制作用。
實(shí)施例1按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.0025mol Eu2O3、0.005molSm2O3、0.0425mol La2O3)和0.3mol苯甲酸。將各組分金屬氧化物在鹽酸中加熱溶解，另將苯甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.2。用重量法GB/T12687.1-90(下同)測得該粉末的稀土氧化物總含量為30.8％(重量)(理論計(jì)算值為32.7％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.05Sm0.10La0.85L3相一致。
實(shí)施例2按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.002mol Eu2O3、0.003molSm2O3、0.045mol La2O3)和0.3mol苯甲酸。將各組分金屬氧化物在鹽酸中加熱溶解，另將苯甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.3。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為30.3％(重量)(理論計(jì)算值為32.6％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.04Sm0.06La0.90L3相一致。
實(shí)施例3按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.001mol Eu2O3、0.009molSm2O3、0.040mol La2O3)和0.3mol萘甲酸。將各組分金屬氧化物在鹽酸中加熱溶解，另將萘甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.5。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為23.7％(重量)(理論計(jì)算值為25.2％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.02Sm0.18La0.80L3相一致。
實(shí)施例4按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.0005mol Eu2O3、0.0005molSm2O3、0.049mol La2O3)和0.3mol萘乙酸。將各組分金屬氧化物在鹽酸中加熱溶解，另將萘乙酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.4。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為22.2％(重量)(理論計(jì)算值為23.5％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.01Sm0.01La0.98L3相一致。
實(shí)施例5按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.004mol Eu2O3、0.010molSm2O3、0.036mol La2O3)和0.1mol 1，3，5-苯三甲酸。將各組分金屬氧化物在硝酸中加熱溶解，另將1，3，5-苯三甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.2。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為45.4％(重量)(理論計(jì)算值為47.6％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.08Sm0.20La0.72L1相一致。
實(shí)施例6按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.0035mol Eu2O3、0.0075molSm2O3、0.039mol La2O3)和0.3mol苯乙酸。將各組分金屬氧化物在硝酸中加熱溶解，另將苯乙酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.0。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為28.6％(重量)(理論計(jì)算值為30.1％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.07Sm0.15La0.78L3相一致。
實(shí)施例7按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.001mol Eu2O3、0.001molSm2O3、0.048mol La2O3)和0.15mol鄰苯二甲酸。將各組分金屬氧化物在硝酸中加熱溶解，另將鄰苯二甲酸加入蒸餾水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.2。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為40.1％(重量)(理論計(jì)算值為42.4％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.02Sm0.02La0.96L1.5相一致。
實(shí)施例8按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取各組分金屬氧化物(0.003mol Eu2O3、0.010molSm2O3、0.037mol La2O3)和0.3mol鄰氨基苯甲酸。將各組分金屬氧化物在鹽酸中加熱溶解，另將鄰氨基苯甲酸加入蒸餾水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述兩種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.1。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量為28.3％(重量)(理論計(jì)算值為30.2％)，水份含量＜2％。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.06Sm0.20La0.74L3相一致。
實(shí)施例9-16分別按照實(shí)施例1-8進(jìn)行實(shí)施例9-16，不同的是將金屬氧化物L(fēng)a2O3替換為Y2O3，其余步驟分別對應(yīng)相同。由此獲得白色粉末，pH值在6.0-6.5的范圍內(nèi)。用重量法測得的粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成分別對應(yīng)于實(shí)施例1-8中的結(jié)果，只是組成中La變?yōu)閅。
實(shí)施例17-24分別按照實(shí)施例1-8進(jìn)行實(shí)施例17-24，不同的是將金屬氧化物L(fēng)a2O3替換為Gd2O3，其余步驟分別對應(yīng)相同。由此獲得白色粉末，pH值在6.0-6.5的范圍內(nèi)。用重量法測得的粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成分別對應(yīng)于實(shí)施例1-8中的結(jié)果，只是組成中La變?yōu)镚d。
實(shí)施例25按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.0025mol Eu2O3、0.010mol Ce(NO3)3、0.0425molLa2O3和0.3mol苯甲酸。將Eu2O3和La2O3在鹽酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用去離子水配制成水溶液，另將苯甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.2。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.05Ce0.10La0.85L3相一致。
實(shí)施例26按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.002mol Eu2O3、0.006mol Ce(NO3)3、0.045molLa2O3和0.3mol鄰乙基苯甲酸。將Eu2O3和La2O3在鹽酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用去離子水配制成水溶液，另將鄰乙基苯甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.3。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.04Ce0.06La0.90L3相一致。
實(shí)施例27按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.001mol Eu2O3、0.018mol Ce(NO3)3、0.040molLa2O3和0.3mol萘甲酸。將Eu2O3和La2O3在鹽酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用去離子水配制成水溶液，另將萘甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.5。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.02Ce0.18La0.80L3相一致。
實(shí)施例28按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.0005mol Eu2O3、0.001mol Ce(NO3)3、0.049molLa2O3和0.3mol間氨基苯甲酸。將Eu2O3和La2O3在鹽酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用去離子水配制成水溶液，另將間氨基苯甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.4。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.01Ce0.01La0.98L3相一致。
實(shí)施例29按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.004mol Eu2O3、0.020mol Ce(NO3)3、0.036molLa2O3和0.1mol 1，2，3-苯三甲酸。將Eu2O3和La2O3在硝酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用去離子水配制成水溶液，另將1，2，3-苯三甲酸加入蒸餾水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.2。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.08Ce0.20La0.72L1相一致。
實(shí)施例30按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.0035mol Eu2O3、0.015mol Ce(NO3)3、0.039molLa2O3和0.3mol苯乙酸。將Eu2O3和La2O3在硝酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用蒸餾水配制成水溶液，另將苯乙酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.0。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.07Ce0.15La0.78L3相一致。
實(shí)施例31按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.001mol Eu2O3、0.002mol Ce(NO3)3、0.048molLa2O3和0.15mol間苯二甲酸。將Eu2O3和La2O3在硝酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用蒸餾水配制成水溶液，另將間苯二甲酸加入去離子水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.2。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.02Ce0.02La0.96L1.5相一致。
實(shí)施例32按所需化學(xué)計(jì)量比，稱取0.003mol Eu2O3、0.020mol Ce(NO3)3、0.037molLa2O3和0.3mol間甲基苯甲酸。將Eu2O3和La2O3在鹽酸中加熱溶解，將Ce(NO3)3用蒸餾水配制成水溶液，另將間甲基苯甲酸加入蒸餾水中，加熱并調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，使上述三種溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后得到白色粉末。該粉末的pH值為6.1。用重量法測得該粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成與化學(xué)式Eu0.06Ce0.20La0.74L3相一致。
實(shí)施例33-40分別按照實(shí)施例25-32進(jìn)行實(shí)施例33-40，不同的是將金屬氧化物L(fēng)a2O3替換為Y2O3，其余步驟分別對應(yīng)相同。由此獲得白色粉末，pH值在6.0-6.5的范圍內(nèi)。用重量法測得的粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成分別對應(yīng)于實(shí)施例25-32中的結(jié)果，只是組成中La變?yōu)閅。
實(shí)施例41-48分別按照實(shí)施例25-32進(jìn)行實(shí)施41-48，不同的是將金屬氧化物L(fēng)a2O3替換為Gd2O3，其余步驟分別對應(yīng)相同。由此獲得白色粉末，pH值在6.0-6.5的范圍內(nèi)。用重量法測得的粉末的稀土氧化物總含量與理論計(jì)算值接近。用原子吸收光譜法和等離子體法測得的粉末組成分別對應(yīng)于實(shí)施例25-32中的結(jié)果，只是組成中La變?yōu)镚d。
將各實(shí)施例制得的多核稀土轉(zhuǎn)光粉作為添加劑，分別用與生產(chǎn)普通農(nóng)膜或長壽無滴農(nóng)膜相同的生產(chǎn)設(shè)備，以常規(guī)方法生產(chǎn)轉(zhuǎn)光農(nóng)膜或光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜。對所得農(nóng)膜進(jìn)行熒光性能檢驗(yàn)和農(nóng)田試驗(yàn)。將沒有添加多核稀土轉(zhuǎn)光粉的普通農(nóng)膜或長壽無滴農(nóng)膜用作對照膜。用254nm的紫外光照射實(shí)施例制得的多核稀土轉(zhuǎn)光粉、轉(zhuǎn)光農(nóng)膜和光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜(下文稱為試驗(yàn)?zāi)?，均產(chǎn)生肉眼可見的鮮艷紅光，而對照膜不產(chǎn)生紅光。
用熒光光譜儀測試轉(zhuǎn)光粉和試驗(yàn)?zāi)さ臒晒獍l(fā)射光譜。在240nm激發(fā)波長作用下，轉(zhuǎn)光粉和試驗(yàn)?zāi)ぴ?80-720nm范圍內(nèi)都產(chǎn)生了銪(III)元素的特征熒光發(fā)射光譜。其中，熒光發(fā)射峰波長為612nm的熒光相對強(qiáng)度最強(qiáng)。試驗(yàn)?zāi)ぴ谧贤夤饧ぐl(fā)下產(chǎn)生的紅色發(fā)光譜帶正好與植物葉綠素的吸收光譜和光合作用的特殊波長相匹配，從而能促進(jìn)作物生長。試驗(yàn)?zāi)ぶ兴尤氲墓夥€(wěn)定劑、抗氧化劑和防霧滴劑等其它助劑并不干擾本發(fā)明多核稀土轉(zhuǎn)光粉的光轉(zhuǎn)換性能。對使用試驗(yàn)?zāi)さ呐飪?nèi)作物的早期產(chǎn)量進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)光農(nóng)膜作為試驗(yàn)?zāi)r，用普通農(nóng)膜作為對照膜CK1；當(dāng)光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜(UTR)作為試驗(yàn)?zāi)r，用長壽無滴農(nóng)膜作為對照膜CK2。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，表中數(shù)據(jù)為上述各實(shí)施例的多核稀土轉(zhuǎn)光粉制得的試驗(yàn)?zāi)さ脑囼?yàn)平均值。由表中數(shù)據(jù)可見，使用試驗(yàn)?zāi)さ呐飪?nèi)作物早期產(chǎn)量明顯增產(chǎn)。
表1 對使用試驗(yàn)?zāi)さ呐飪?nèi)作物的品質(zhì)進(jìn)行測試，將光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜(UTR)作為試驗(yàn)?zāi)ぃL壽無滴農(nóng)膜作為對照膜CK2。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，表中數(shù)據(jù)為上述各實(shí)施例的多核稀土轉(zhuǎn)光粉制得的試驗(yàn)?zāi)さ脑囼?yàn)平均值。由表中數(shù)據(jù)可見，使用試驗(yàn)?zāi)さ呐飪?nèi)作物的糖、淀粉和蛋白質(zhì)含量均有明顯增加。
表2 使用試驗(yàn)?zāi)?，對棚?nèi)狀況及棚內(nèi)作物狀況進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)光農(nóng)膜作為試驗(yàn)?zāi)r，用普通農(nóng)膜作為對照膜CK1；當(dāng)光轉(zhuǎn)換無滴耐候農(nóng)膜(UTR)作為試驗(yàn)?zāi)r，用長壽無滴農(nóng)膜作為對照膜CK2。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，表中數(shù)據(jù)為上述各實(shí)施例的多核稀土轉(zhuǎn)光粉制得的試驗(yàn)?zāi)さ脑囼?yàn)平均值。
表權(quán)利要求
1.多核稀土轉(zhuǎn)光粉，由化學(xué)式Eux(M1)y(M2)zLi表示，式中M1是釤或三價鈰；M2為鑭、釔或釓；L為配體，選自下列羧酸的羧酸根芳族甲酸、乙酸、二甲酸、三甲酸、被甲基、乙基或氨基取代的芳族甲酸；x＝0.01-0.08；y＝0.01-0.20；z＝1-x-y；當(dāng)配體L為一元酸時，i＝3，二元酸時，i＝1.5，三元酸時，i＝1。
2.如權(quán)利要求1所述的多核稀土轉(zhuǎn)光粉，其特征在于L配體選自下列羧酸的羧酸根萘甲酸、萘乙酸、苯甲酸、苯乙酸、苯二甲酸、苯三甲酸、甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、氨基苯甲酸。
3.多核稀土轉(zhuǎn)光粉的制備方法，該方法包括制備含有所需化學(xué)計(jì)量比的各組分金屬離子的酸性水溶液，另將配體加入水中，調(diào)節(jié)pH值至大于6，得到配體溶液，然后使上述溶液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，過濾、干燥，得到白色粉末。
4.將多核稀土轉(zhuǎn)光粉作為添加劑用于塑料薄膜的應(yīng)用。
5.將多核稀土轉(zhuǎn)光粉作為添加劑用于農(nóng)膜的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明揭示了將紫外光轉(zhuǎn)換成紅光的多核稀土轉(zhuǎn)光粉、其制備方法及其在塑料薄膜上的應(yīng)用。多核稀土轉(zhuǎn)光粉由化學(xué)式Eu
文檔編號C08K5/09GK1338500SQ0011959
公開日2002年3月6日 申請日期2000年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月10日
發(fā)明者王則民, 傅楚瑾, 曹錦榮, 陳志榮, 徐祖輝 申請人:上海師范大學(xué)