本发明专利技术涉及一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料。一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料，由稀土氧化物和有机配体组成，稀土氧化物位Eu203和Sm203,有机配体为反丁烯二酸或者2，2’一联吡啶，有机配体和稀土氧化物的摩尔比为5-10:1，Eu203和Sm203的质量比按照不同有机配体的分子量不同而变化。Eu2O3和Sm2O3质量比为1:10-20。一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料的制备方法，第一步：将Eu2O3和Sm2O3按照质量比1:10-20比例混合，以盐酸溶解，再用氢氧化钠调节pH值到7，第二步：加入有机配体，控制摩尔比为有机配体：稀土氧化物=5-10:1，第三步：将上述混合物室温下搅拌（200rpm）24小时，然后转移到水热反应釜中，120℃反应8小时得产物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工领域，本专利技术属于化工领域，具体为。
技术介绍
将光能转换材料应用于植物种植是近几十年来研究的热点及重点。早在1967年， 日本“农业用光线选择利用技术研究协会”就己开展关于温室农业光能利用技术的综合研究，进入上世纪90年代，日本三井东亚化学株式会社和BASF公司研制生产出Rodi-antpink 和Irradiant 660红光薄膜，虽能发出红光但作用效果不是很理想，只是在特定的条件下有效，而在其它的条件下就看不到其效果，将它们作为温室覆盖材料应用仍缺乏可靠性。日本曹达株式会社对光能转换技术也进行了多年的研究工作，研制出一种农业用波长转换材料，其特征是含有最大吸收在350-450nm、最大发光在380-520nm的至少一种荧光色素A和最大吸收在460-580nm，最大发光在M0-800nm的至少一种荧光色素B.其中A的发光光谱与B的吸收光谱部分重合，通过两种或更多种荧光色素问的能量传递来完成将紫外光转换成蓝光后再转换成红光或将绿光转换为红光，其结果使得透过该薄膜的太阳光中的近紫外光和绿光减少而蓝色和红色光增加。目前这类转光剂的研究仍以转红光为主。由于其与塑料的相容性较好，在农用转光膜中得到了广泛的应用。但也存在一些问题特征发光与植物光合作用最大吸收峰位的匹配性不好。目前稀土配合物光转换剂无一不是产生红色荧光的Eu配合物，作为光转换剂，Eu 配合物存在一个无法克服的固有缺点，这就是其发射光谱的波长范围与叶绿素吸收光谱的波长范围吻合较差。根据植物光生态学，叶绿素a在红光区域的吸收峰位于660nm处，叶绿素b的吸收峰位于643nm处。而Eu配合物，在紫外光激发下相应于Eu3+的跃迁的最大发射峰在613nm左右，这是有机配体微扰稀土离子所发射的Eu3+的特征荧光，发射波长并不因配体的不同而改变。 而且，稀上离子荧光光谱的典型特征是窄带发射，其半高宽度不超过lOnm。由于峰位明显不能吻合，叶绿素对Eu配合物转换光的吸收很少，对转换光的利用率很低。而许多资料证明， 活植物的吸收光谱和它的光合作用的作用光谱相一致。被叶绿素强烈吸收的光，也就是光合作用中最有效率的光。那么，很值得考虑的是从光吸收的意义上讲，Eu配合物的转换光对植物光合作用究竟可以有多大贡献。而且，根据植物生理学，作物的生长，是通过绿色叶子的光合作用。据估计，农作物全部干重的增长，约有90%-95%直接来自光合作用，其余 5%~’ 10%来自根系的吸收。实际上，Eu配合物光转换膜的增产功能受到它自身发射波长的限制。在中心发光稀土离子的选择上，目前应用最多的是Eu3+Gf6)，其次是Tb3+Gf )， Dy3+(4f3)等。这些离子吸收一定能量后可产生内层电子的f_f跃迁，从而产生特征发光。 而另一稀土金属离子Sm在实际研究中不多，原因是一般的有机配体的三重态能级与其f-f跃迁能级匹配不好，因而发光较弱。Eu(III)配合物最大发射波长与叶绿素吸收波长匹配较差，这是其作为光转换剂的固有缺陷。我国光能转换技术的研究及其在农业上的应用始于上世纪80年代末期，但发展速度很快，尤其是在塑料转光膜的推广和应用方面，己先后应用于人参的人工栽培、水稻育秧、蔬菜种植和经济作物覆盖等领域。但是将其应用于微藻养殖的研究和开发工作还不多见。
技术实现思路
1、所要解决的技术问题稀土光转换剂在于作物的吸收光谱方面不吻合，同时由于窄带发射，导致吸收效率很低，不能完全达到预期效果。2、技术方案一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料，由稀土氧化物和有机配体组成，其特征在于；稀土氧化物位Eu203和Sm203，有机配体为反丁烯二酸或者2，2’ 一联吡啶，有机配体和稀土氧化物的摩尔比为5-10:1，Eu203和Sm203的质量比按照不同有机配体的分子量不同而变化。有机配体为反丁烯二酸或者2，2’ 一联吡啶。Eu203 和 Sm203 质量比为 1:10-20。一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料的制备方法，第一步将Eu203和 Sm203按照质量比1:10-20比例混合，以盐酸溶解，再用氢氧化钠调节PH值到7，第二步加入有机配体，控制摩尔比为有机配体稀土氧化物=5-10:1，第三步将上述混合物室温下搅拌(200rpm) 24小时，然后转移到水热反应釜中，120°C反应8小时得产物。3、有益效果通过进行Sm配合物光转换剂的研究，以掺杂部分取代Eu(III)配合物，可以在一定程度上解决问题。Sm(III)配合物的最大发射波长为645nm，其荧光发射峰与叶绿素的吸收峰基本吻合。通过水热条件下的结晶行为研究发现，可以通过水热方法，将Sm和Eu按照合适比例混合，与相应的有机配体反应，生长出具有混晶结构的稀土配合物。由于Eu和Sm之间的能量传递，可以将这种混晶结构的配合物发射波长向长波长方向移动，最高可以得到峰值 660nm的发射光谱，而且半峰宽扩大到20nm。而且随着有机配体的变化，其发射波长可以微调。具体实施方式目前的稀土光转换剂在于作物的吸收光谱方面不吻合，同时由于窄带发射，导致吸收效率很低，不能完全达到预期效果。通过进行Sm配合物光转换剂的研究，以掺杂部分取代Eu(III)配合物，可以在一定程度上解决问题。Sm(III)配合物的最大发射波长为 645nm,其荧光发射峰与叶绿素的吸收峰基本吻合。而且，Sm配合物的原料Sm203的价格比 Eu配合物原料Eu203低得多(约为1/15-1/20)。由此得到一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料，由稀土氧化物和有机配体组成，其特征在于；稀土氧化物位Eu203和Sm203，有机配体和稀土氧化物的摩尔比为 5-10:1, Eu203和Sm203的质量比按照不同有机配体的分子量不同而变化。有机配体为反丁烯二酸或者2，2’ 一联吡啶。通过水热条件下的结晶行为研究发现，可以通过水热方法，将Sm和Eu按照合适比例混合，与相应的有机配体反应，生长出具有混晶结构的稀土配合物。由于Eu和Sm之间的能量传递，可以将这种混晶结构的配合物发射波长向长波长方向移动，最高可以得到峰值 660nm的发射光谱，而且半峰宽扩大到20nm。而且随着有机配体的变化，其发射波长可以微调。由此得到一种半开放体系条件下微藻养殖用光转换材料的制备方法，第一步将 Eu203和Sm203按照质量比1 10-20比例混合，以盐酸溶解，再用氢氧化钠调节PH值到7， 第二步加入有机配体，控制摩尔比为有机配体稀土氧化物=5-10:1，第三步将上述混合物室温下搅拌(200rpm) 24小时，然后转移到水热反应釜中，120°C反应8小时得产物。实施例1 将Eu203和Sm203按照质量比1 10比例混合，以过量盐酸溶解。再用氢氧化钠调节PH值到7。加入有机配体反丁烯二酸，摩尔比为有机配体稀土氧化物=5:1。 将上述混合物室温下搅拌(200rpm) 24小时。然后转移到水热反应釜中，120°C反应8小时得产物。实施例2 将Eu203和Sm203按照质量比1 15比例混合，以过量盐酸溶解。再用氢氧化钠调节PH值到7。加入有机配体反丁烯二酸，摩尔比为有机配体稀土氧化物=7:1。 将上述混合物室温下搅拌(200rpm) 24小时。然后转移到水热反应釜中，120°C反应8小时得产物本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邱志荣，张雷，胡亮，
申请(专利权)人：镇江绿能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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