一種基于二苯甲酮衍生物的稀土配合物轉光劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種稀土有機配合物轉光劑及其制備方法。該轉光劑由稀土-有機配體組成，稀土離子Eu3+或Sm3+為發(fā)光中心，二苯甲酮類紫外線吸收劑作為有機配體敏化稀土離子發(fā)光。該轉光劑外觀為淡黃色，熱穩(wěn)定性好，分解溫度在300℃以上，能強烈吸收280-400nm的紫外光，發(fā)射600-670nm的紅橙光。因此本發(fā)明轉光劑適用于作為農(nóng)膜轉光劑制作轉光膜，與基體樹脂相容性好，能將有害的紫外光轉換為植物光合作用所用的紅橙光，使農(nóng)作物增產(chǎn)增收。
【專利說明】-種基于二苯甲酮衍生物的稀土配合物轉光劑及其制備方 法
[0001]

【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種轉光劑及其制備方法，是一種有利于植物光合作用的稀土有機物 型轉光劑，提供了一種有望用于農(nóng)用轉光膜的轉光材料。

【背景技術】
[0003] 農(nóng)用轉光膜是一種通過在塑料薄膜中添加轉光劑來實現(xiàn)光的轉換，它能將紫外光 轉換成對農(nóng)作物光合作用有用的藍紫光及紅橙光（葉綠素最強的吸收帶分別位于400? 480nm的藍紫光區(qū)和600?680nm的紅橙光區(qū))，或?qū)ⅫS綠光轉換成紅橙光，從而改變透過 膜的光質(zhì)，促進植物對氮、磷、鉀、鋅等營養(yǎng)元素的吸收。同時又阻隔有害紫外光對植物的侵 害，從而獲得更好的溫室效應和栽培效益，使棉花等經(jīng)濟作物增產(chǎn)、番茄等糧食作物增收。 因此，要實現(xiàn)農(nóng)膜光能轉換、改善透過光質(zhì)的關鍵在于高性能轉光劑的開發(fā)。
[0004] 光轉換材料屬于光致發(fā)光材料，在農(nóng)膜市場上經(jīng)常應用的光轉換材料主要有三 類：有機熒光染料、無機稀土化合物和稀土有機配合物。有機染料在長時間光照下易發(fā)生氧 化分解，使用壽命較短，發(fā)光強度較低、成本高，自身帶有顏色，加工時帶有氣味；無機稀土 則耐潮解性能差，而且在樹脂中分散性差，易團聚引起熒光猝滅，造成薄膜各項性能指標 下降；稀土有機配合物則發(fā)光性能最佳，光轉換效率高，與樹脂基體相容性好，是非常有前 途的一類轉光劑。
[0005] 稀土有機轉光劑的發(fā)光性能強烈依賴于配體，要求配體有較大的光吸收系數(shù)，當 配體吸收光能后被激發(fā)，經(jīng)系間竄躍非輻射躍遷處于最低三重態(tài) 3T的配體通過鍵的振動耦 合向中心稀土離子進行能量傳遞（Dexter規(guī)則）；稀土離子經(jīng)過間接吸收能量激發(fā)后在4f 組態(tài)內(nèi)輻射躍遷而發(fā)出強的特征熒光。因此通過對有機配體的合理選擇使得配體的最低 三重態(tài)能級與稀土離子的輻射躍遷能級匹配，充分利用Dexter能量傳遞規(guī)則是調(diào)控稀土 離子獲得高強度和高效率發(fā)光輸出的非常有效方法。目前常用的有機配體有β_二酮化 合物、1，10-鄰菲羅啉、聯(lián)吡啶和芳香羧酸等，其中主配體β -二酮化合物光穩(wěn)定性差，成本 商。
[0006] 二苯甲酮衍生物作為非常重要的紫外光吸收劑，能夠強烈吸收280?380nm的 紫外光，吸收波帶寬。而且均具有剛性的芳環(huán)平面結構，受到紫外光激發(fā)后產(chǎn)生強烈的 ^ 電子躍遷。與β_二酮配體結構相似，含有能與稀土離子形成較強配位鍵的氧原 子和氮原子，均能提供兩個配位點以雙齒方式與稀土離子配位（〇Λ〇或NaO型)。同時它們 還具有類似β -二酮配體的優(yōu)點，苯環(huán)上的羥基去質(zhì)子后變成一個帶負電荷的配位點與稀 土離子形成中性配合物，使得配合物更加穩(wěn)定。因此二苯甲酮衍生物非常適合用來作為稀 土離子的有機配體。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)膜用稀土有機配合物型轉光劑及其制備方法，即采 用二苯甲酮衍生物取代以前常用的有機配體與稀土離子（Eu 3+、Sm3+)反應來制備稀土有機 配合物。本發(fā)明的轉光劑合成方法簡單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)率高，發(fā)光強度高，光穩(wěn)定性好，具 有紫外轉適于農(nóng)作物生長的紅橙光特性。
[0008] 本發(fā)明的技術方案為：一種稀土有機配合物轉光劑，其化學組成通式為：[(RE) mL3]，其中RE為Eu或Sm中的一種，m=l或2, L為二苯甲酮衍生物，結構式為：

【權利要求】
1. 一種稀土有機配合物轉光劑，其化學組成通式為：[(RE) mL3]，其中RE為Eu或Sm中 的一種，m=l或2,配體L為二苯甲酮衍生物紫外線吸收劑，結構式為：
其中R、R'為烷基、烷氧基、羥基、或羧基等。
2. -種如權利要求1所述轉光劑的制備方法，其特征在于： 按化學計量稱取稀土鹽（Eu (N03) 3*6H20, Sm(N03) 3*6H20,或 EuC13*6H20, SmCl3*6H20)、二 苯甲酮衍生物（L)分別溶入乙醇中配成溶液，混合兩種溶液加熱回流反應2個小時，出現(xiàn)大 量淡黃色沉淀，用濾紙將沉淀濾出，乙醇洗滌多次，烘干，制得轉光劑產(chǎn)品。
3. 如權利要求1所述的轉光劑，其特征在于所述的轉光劑外觀為淡黃色，熱穩(wěn)定性好， 分解溫度在300°C以上；該轉光劑能強烈吸收280-400nm的紫外光，Eu(III)配合物的最佳 激發(fā)波長為380-400nm，發(fā)射光譜位于600-630nm，最大發(fā)射波長為615. 4nm，Sm(III)配合 物的最佳激發(fā)波長為355-375nm，發(fā)射光譜位于630-670nm，最大發(fā)射波長為652. 6nm，與葉 綠素 a和b的紅光最大吸收峰660和643nm接近；因此本發(fā)明轉光劑適用于作為農(nóng)膜轉光 劑制作轉光膜，與基體樹脂相容性好，能將有害的紫外光轉換為植物光合作用所用的紅橙 光，使農(nóng)作物增產(chǎn)增收。
【文檔編號】C09K11/06GK104277823SQ201310277860
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權日:2013年7月4日
【發(fā)明者】鄧月義, 張東, 成世杰 申請人:鄧月義