日光轉(zhuǎn)換復(fù)合材料的合成及其在作物生長中的化學(xué)生物效應(yīng).pdf

1、隨著能源危機(jī)感的加深和全球變暖的加劇，尋找綠色能源和改進(jìn)能源利用效率已成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。由于陽光是豐富而友好的能源，人類在不斷探索利用這種廉價能源，提高農(nóng)作物光合作用的光轉(zhuǎn)換效率從而增加作物的產(chǎn)量是重要途徑之一。 植物、藻類、某些細(xì)菌和原生生物通過光合作用過程獲取太陽能制造糖類和其它生命必須的化合物。它們首先是通過具有天線效應(yīng)的葉綠素化合物捕獲太陽光。然而，這些化合物僅僅只吸收了太陽光藍(lán)光和紅光，其它光成分未能被光合作用利用。

2、無論是將沒有被利用的光譜成分轉(zhuǎn)換成紅光和藍(lán)光以促進(jìn)光合產(chǎn)率，還是適應(yīng)不同植物的吸收光譜帶微調(diào)的要求，光譜可控日光轉(zhuǎn)光材料的研究都具有重要意義。 基于上述現(xiàn)象，立意研究日光轉(zhuǎn)換復(fù)合材料及其在作物生長上的應(yīng)用效果。本學(xué)位論文取得的主要進(jìn)展如下： 1．設(shè)計(jì)可以提高太陽能轉(zhuǎn)換效率的雙激發(fā)雙發(fā)射(DE2)材料。發(fā)現(xiàn)Eu2+，Cu+共激活的堿土金屬硫化物(Ca1-kMkS:Eu,Cu)具DE2性質(zhì)。確立Ca0.6Sr0.4S:0.5

3、％Cu+,0.1％Eu2+(CSSCE)是促進(jìn)植物光合作用的優(yōu)良日光轉(zhuǎn)光材料。 2．以超聲共沉淀法制備前驅(qū)物合成納米CaS:Eu，粒子小于50nm，大小均勻且呈球形。納米Ca0.4Sr0.6S:Eu，Cu粒子的形狀呈規(guī)菱形。納米CaS:Eu和Ca1-kS:Eu，Cu的紫外區(qū)激發(fā)峰“藍(lán)移”；寬帶發(fā)射譜值位于650 nm的，對應(yīng)于Eu2+的4f7→4f65d1躍遷。 3．發(fā)現(xiàn)了Er3+激活的SrY2S4和BaY284具有長波

4、段紅光發(fā)射性質(zhì)(672 nm)。Ba0.997Ca0.003(Y0.88Er0.12)2S4:Eu在紫外和綠光區(qū)具有寬帶激發(fā)譜，長波段紅光發(fā)射，是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的新型綠轉(zhuǎn)紅日光轉(zhuǎn)換材料。凝膠．燃燒法制備的三元硫化物平均粒子尺寸大約為300 am，比碳酸鹽前驅(qū)體合成的樣品的平均粒徑要小。 4．采用溶膠．凝膠法在較低溫度下合成了Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+,Na+納米熒光粉。1000℃合成材料的粒徑在50nm以下。與高溫

5、固相法合成的材料相比，納米Ca0.8Zn0.2TiO3：Pr3+，Na+激發(fā)光譜主峰發(fā)生藍(lán)移，紅色發(fā)射峰617nm顯著增強(qiáng)。Ba2+離子摻雜形成MxCa2-xZn4Ti15O36:Pr有望成為一種新型的紫外光轉(zhuǎn)紅光的儲能材料。 5．采用有機(jī)配體DPA插入稀土摻雜水滑石(MgAIEu-NO3LDH)和Eu(DPA)3插入鎂鋁水滑石層間(MgA1-NO3LDH)的方法，合成雜化發(fā)光材料。有機(jī)配體層間插入稀土摻雜水滑石和Eu(DPA)

6、3插層進(jìn)入水滑石都可以得到具有紅色發(fā)光和選擇性紅外吸收的雙功能無機(jī)/有機(jī)雜化材料。 6．采用以硅樹脂(Silicone)、硬脂酸SA、苯乙烯與丙烯酸的共聚物(PS-PAA)和銪的苯乙烯與丙烯酸的共聚物(Eu-PAA-PS)為有機(jī)殼，CaS:Eu為無機(jī)核制備系列核/殼雜化發(fā)光材料，研究了CaS:Eu熒光粉表面包覆效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)CaS:Eu@PS-PAA是一種具有實(shí)用價值的核/殼雜化發(fā)光材料。 7．采用納米CaS:Eu、微米Ca

7、S:Eu和聚乙烯為原料分別制備了納米發(fā)光薄膜和普通發(fā)光薄膜。納米復(fù)合發(fā)光薄膜的機(jī)械物理性能比普通發(fā)光薄膜優(yōu)越。 8．以DE2轉(zhuǎn)光材料為主、其它轉(zhuǎn)光材料為輔設(shè)計(jì)和制備了光質(zhì)和光強(qiáng)可調(diào)的轉(zhuǎn)光大棚膜、轉(zhuǎn)光保溫地膜和轉(zhuǎn)光反光地膜系列產(chǎn)品，在煙草栽培中取得明顯的促生長效應(yīng)。 9．建立了一套高效液相色譜法同時測定轉(zhuǎn)光地膜對煙葉中典型致香成分含量的方法。發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)光地膜處理后更有利于煙葉中綠原酸、蕓香苷以及上部葉檸檬酸的積累，不利于蘋果酸