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光。該轉光劑外觀為淡黃色，熱穩定性好，分解溫度在300℃以上，能強烈吸收280-400nm的紫外光，發射600-670nm的紅橙光。因此本發明轉光劑適用于作為農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，使農作物增產增收。
【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用轉光膜的轉光材料。
【背景技術】
[0003] 農用轉光膜是一種通過在塑料薄膜中添加轉光劑來實現光的轉換，它能將紫外光 轉換成對農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的藍紫光區和600?680nm的紅橙光區)，或將黃綠光轉換成紅橙光，從而改變透過 膜的光質，促進植物對氮、磷、鉀、鋅等營養元素的吸收。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，使棉花等經濟作物增產、番茄等糧食作物增收。 因此，要實現農膜光能轉換、改善透過光質的關鍵在于高性能轉光劑的開發。
[0004] 光轉換材料屬于光致發光材料，在農膜市場上經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生氧 化分解，使用壽命較短，發光強度較低、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光性能強烈依賴于配體，要求配體有較大的光吸收系數，當 配體吸收光能后被激發，經系間竄躍非輻射躍遷處于最低三重態 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規則）；稀土離子經過間接吸收能量激發后在4f 組態內輻射躍遷而發出強的特征熒光。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能量傳遞規則是調控稀土 離子獲得高強度和高效率發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、聯吡啶和芳香羧酸等，其中主配體β -二酮化合物光穩定性差，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平面結構，受到紫外光激發后產生強烈的 ^ 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 -二酮配體的優點，苯環上的羥基去質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。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種農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。本發明的轉光劑合成方法簡單，生產成本低，產率高，發光強度高，光穩定性好，具 有紫外轉適于農作物生長的紅橙光特性。
[0008] 本發明的技術方案為：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 激發波長為380-400nm，發射光譜位于600-630nm，最大發射波長為615. 4nm，Sm(III)配合 物的最佳激發波長為355-375nm，發射光譜位于630-670nm，最大發射波長為652. 6nm，與葉 綠素 a和b的紅光最大吸收峰660和643nm接近；因此本發明轉光劑適用于作為農膜轉光 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，使農作物增產增收。
【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 優先權日:2013年7月4日
【發明者】鄧月義, 張東, 成世杰 申請人:鄧月義