一種高光能農(nóng)用薄膜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)用材料領(lǐng)域，特別是涉及了一種高光能農(nóng)用薄膜及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)用塑料薄膜按其功能及發(fā)展大致分為三類：（1)普通塑料農(nóng)膜；(2)功能性塑料 農(nóng)膜（包括防老化、防霧滴、保溫、防塵等）；(3)控制功能塑料農(nóng)膜（包括光譜選擇、光譜 轉(zhuǎn)換、功能控制等）。隨著農(nóng)作物栽培技術(shù)水平的提高，普通農(nóng)用塑料薄膜已不再適應(yīng)農(nóng)業(yè) 保護(hù)性栽培發(fā)展的需求。近年來依據(jù)光生態(tài)學(xué)原理，把日光光能轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)用薄膜 中，進(jìn)行新型轉(zhuǎn)光薄膜的研究已十分活躍，并已成為農(nóng)用薄膜功能化技術(shù)的重要發(fā)展方向， 是人工環(huán)境溫室發(fā)展的需要，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的需要。因此，近年來相繼開發(fā)了耐老化、無滴防塵 和保溫等功能性薄膜，或組合形成多功能塑料薄膜。
[0003] 轉(zhuǎn)光農(nóng)膜始于上世紀(jì)七八十年代，在聚乙烯，乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA)等高 分子聚合物制作的農(nóng)膜中，添加一種光致發(fā)光材料即轉(zhuǎn)光劑。當(dāng)太陽光通過棚膜后，將日光 光譜中對(duì)作物作用不大或有害的紫外光，轉(zhuǎn)換為作物光合作用所需的紅橙光，這種光是作 物光合作用所必需的。做為農(nóng)膜用轉(zhuǎn)光劑，稀土配合物是目前研究最多的一類，但現(xiàn)有轉(zhuǎn)光 劑添加到聚烯烴棚膜中，長(zhǎng)期暴露于陽光下，在紫外光的作用下，發(fā)光強(qiáng)度下降很快，同時(shí) 又會(huì)發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)，使轉(zhuǎn)光劑分解變質(zhì)，還有轉(zhuǎn)光衰減快、轉(zhuǎn)光效率低、轉(zhuǎn)光光譜窄以 及分散不均勻易團(tuán)聚等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)光效率高、轉(zhuǎn)光光譜寬、發(fā)光 強(qiáng)度高的高光能農(nóng)用薄膜及其制造方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種高光能農(nóng)用薄膜，包括基體樹脂、占基體樹脂重量的〇. 2~0. 5%的抗老化劑及占基 體樹脂重量0. 〇1~〇. 05%的紅光熒光組合物，所述紅光熒光組合物為YV04: Eu3+，Sr2+@YV04:Eu3' Bi3+或 YVO 4:Eu3' Sr2+@YV04: Eu3' Bi3+@Ag@Si02紅光熒光組合物。
[0006] 在本發(fā)明中，所述YV04: Eu3+，Sr2+@YV04: Eu3+，Bi3+紅光熒光組合物為親油處理后 的紅光熒光組合物。
[0007] 在本發(fā)明中，所述YV04: Eu3+，Sr2+@YV04: Eu3+，Bi3+紅光熒光組合物為包覆有Si02膜的紅光熒光組合物。
[0008] -種制造所述農(nóng)用薄膜的方法，包括以下步驟： (a)將紅光熒光組合物與一半的基體樹脂混合在一起，形成混合物；(b)將步驟（a)中 的混合物與另一半基體樹脂及抗老化劑混合，并制成薄膜；其中，所述紅光熒光組合物為 YV04:Eu3+，Sr2+@YV04:Eu 3+，Bi3+或YV04:Eu3+，Sr2+@YV0 4:Eu3+，Bi3+@Ag@Si02紅光熒光組合物。
[0009] 本發(fā)明具有如下有益效果：該紅光熒光組合物在紫外光區(qū)具有較強(qiáng)的寬帶吸收能 力，同時(shí)其發(fā)光強(qiáng)度較高，進(jìn)一步改善光轉(zhuǎn)化效率；由于農(nóng)用薄膜加入了該紅光熒光組合 物，使農(nóng)膜具有轉(zhuǎn)光性，使棚內(nèi)日光中紅光成分增強(qiáng)，強(qiáng)化了光合作用，使作物早熟、增產(chǎn)。 另外，由于其吸收較寬的紫外光譜，使棚內(nèi)日光中紫外光成分減少，使一些依賴紫外光生存 的霉菌病、蚜蟲病受到抑制從而減少了病蟲害；該紅光熒光組合物具有較好的分散性，應(yīng)用 于農(nóng)用薄膜，不易造成團(tuán)聚。
【附圖說明】
[0010] 圖1表示由得到的不同熒光粉的粒徑分布的測(cè)定數(shù)據(jù)的圖，其中，1-1為實(shí)施例1 步驟三制得YV04: Eu3+，Sr2+@YV04: Eu3+，Bi3+核殼熒光粉的粒徑分布數(shù)據(jù)圖；1-2為實(shí)施例1 步驟四制得YV04:Eu3+，Sr2+@YV04:Eu 3+，Bi3+紅光熒光組合物的粒徑分布數(shù)據(jù)圖；1-3為所制 得NaYF4:Yb3+，Er3+納米熒光粉的粒徑分布數(shù)據(jù)圖； 圖2表示實(shí)施例1至5和對(duì)比例1、2制得的熒光粉620nm監(jiān)控波長(zhǎng)的激發(fā)光譜和365nm 激發(fā)波長(zhǎng)的發(fā)射光譜；其中2-1至2-7分別表示實(shí)施例1至實(shí)施例5及對(duì)比例1、2所對(duì)應(yīng) 的光譜圖； 圖3表示所制得NaYF4: Yb3+，Er3+納米熒光粉在980nm激發(fā)波長(zhǎng)的發(fā)射光譜。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0012] 實(shí)施例1 一、制備YV04:Eu3+，Sr2+納米熒光粉 (1)將1. 2mmol Na3V04 · 12H20溶解在含有5ml乙二醇和2ml蒸餾水的混合溶液中； (2)將上述溶液邊超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng)和300r/min離心速度攪拌）下邊逐滴滴入含 有l(wèi)·5mmol-定配比的Y(N03)3·6H20，Eu(N0 3)3，Sr(N03)2(0·9:0·03:0·07)的8ml乙二 醇溶液中，再超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng)和300r/min離心速度攪拌）lOmin至溶液澄清，加 入20ml蒸餾水；（3)將反應(yīng)溶液倒入容積為50 ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在真 空環(huán)境下，200°C下保溫反應(yīng)lh，降至150°C下保溫反應(yīng)lh，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。將所 得懸浮液倒出，離心并用丙酮清洗3次獲得白色沉淀；（4)將該沉淀在90°C下干燥5h，得到 平均粒徑 10~15nm 的 YQ.9V04:Eu\Q3，Sr\Q7納米熒光粉；（5)對(duì) Y Q.9V04:Eu\Q3，Sr\07m 米熒光粉進(jìn)行500°C真空熱處理lh(快速升溫，優(yōu)選當(dāng)溫度達(dá)到500°C時(shí)再將熒光粉處于該 退火溫度下進(jìn)行熱處理)，獲得熱處理后平均粒徑20~30nm的Ya9V04:Eu3+a(]3，Sr 2+aOT納米熒 光粉。
[0013] 二、制備 YV04:Eu3+，Bi3+納米熒光粉 (1)將1. 2mmol Na3V04 · 12H20溶解在含有5ml乙二醇和2ml蒸餾水的混合溶液中； (2)將上述溶液邊超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng)和300r/min離心速度攪拌）邊逐滴滴入含有 1. 5mmol-定配比的 Y(N03)3 · 6H20，Eu(N03)3, Bi (N03)3 (0· 87:0. 03:0. 1)的 8 ml 乙二 醇溶液中，再超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng)和300r/min離心速度攪拌）lOmin至溶液澄清，加 入20ml蒸餾水；（3)將反應(yīng)溶液倒入容積為50 ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在真 空環(huán)境下，180°C下保溫反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。將所得懸浮液倒出，離心并 用丙酮清洗3次獲得白色沉淀；（4)將該沉淀在90°C下干燥5h，得到平均粒徑約10nm的 Y0. S7V04: Eu\。3, Bi\ 丨納米熒光粉。
[0014] 三、制備 YV04:Eu3+，Sr2+@YV04:Eu 3+，Bi3+核殼熒光粉 (1)預(yù)分散：稱取〇. lg熱處理的YV04:Eu3+，Sr2+納米熒光粉置于10ml乙醇中，并進(jìn) 行超聲攪拌（100ΚΗz超聲震動(dòng)和1000r/min離心速度攪拌）分散30min，制得溶液A ;稱 取0. 008gYV04:Eu3+，Bi3+納米熒光粉置于10ml乙醇中，并進(jìn)行超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng) 和1000r/min離心速度攪拌）分散15min，制得溶液B ; (2)邊超聲攪拌（60KHz超聲震動(dòng) 和500r/min離心速度攪拌）溶液A，邊逐滴滴入溶液B ;繼續(xù)超聲攪拌（50KHz超聲震動(dòng)和 100r/min離心速度攪拌）5min再靜置5min，離心并用丙酮清洗3次獲得白色沉淀；（4)將 該沉淀在90°C下干燥5h，得到平均粒徑40~60nm的YV04:Eu3+，Sr2+@YV0 4:Eu3+，Bi3+核殼熒光 粉。
[0015] 四、制備 YV04:Eu3+，Sr2+@YV04:Eu 3+，Bi3+紅光熒光組合物 (1)將核殼熒光粉超聲攪拌（100ΚΗz超聲震動(dòng)和1000r/min離心速度攪拌)分散于乙醇 中，制得溶液C ;之后加入一定比例的（4:1)水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯與核殼 熒光粉的質(zhì)量比為1. 5:1，調(diào)節(jié)pH值為9,反應(yīng)溫度為20°C，反應(yīng)5小時(shí)；進(jìn)行離心并用丙 酮清洗3次獲得白色沉淀；將該沉淀在90°C下干燥5h，以得到包覆有Si〇J9核殼熒光粉； (2)將該包覆有Si02的核殼熒光粉置于氬氣氣氛下進(jìn)行800°C熱處理lh，獲得熒光粉復(fù)合 物；（3)將步驟（2)的熒光粉復(fù)合物浸沒在氫氟酸中超聲lh，去除二氧化硅，離心并干燥，獲 得平均粒徑60~80nm的YV04:Eu3+，Sr2+@YV0 4:Eu3+，Bi3+紅光熒光組合物。
[0016] 實(shí)施例2 基于實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將步驟三中的YV04:Eu3+，Sr2+與YV0 4:Eu3+，Bi3+的重量比改為 1 :〇. 5,其余與實(shí)施例1相同。
[0017] 實(shí)施例3 基于實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將步驟三中的YV04:Eu3+，Sr2+與YV0 4:Eu3+，Bi3+的重量比改為 1 :0. 001，其余與實(shí)施例1相同。
[0018] 實(shí)施例4 一、制備YV04:Eu3+，Sr2+納米熒光粉 (1)將1. 2mmol Na3V04 · 12H20溶解在含有5ml乙二醇和2ml蒸餾水的混合溶液中； (2)將上述溶液邊超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng)和300r/min離心速度攪拌）下邊逐滴滴入含 有l(wèi)·5mmol-定配比的Y(N03)3·6H20，Eu(N0 3)3，Sr(N03)2(0·9:0·03:0·07)的8ml乙二 醇溶液中，再超聲攪拌（80KHz超聲震動(dòng)和300r/min離心速度攪拌）lOmin至溶液澄清，加 入20ml蒸餾水；（3)將反應(yīng)溶液倒入容積為50 ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在真 空環(huán)境下，200°C下保溫反應(yīng)lh，降至150°C下保溫反應(yīng)lh，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。將所 得懸浮液倒出，離心并用丙酮清洗3次獲得白色沉淀；（4)將該沉淀在90°C下干燥5h，得到 平均粒徑 10~15nm 的 YQ.9V04:Eu\Q3，Sr\Q7納米熒光粉；（5)對(duì) Y Q.9V04:Eu\Q3，Sr\07m 米熒光粉進(jìn)行500°C真空熱處理lh(快速升溫，優(yōu)選當(dāng)溫度達(dá)到500°C時(shí)再將熒光粉處于該 退火溫度下進(jìn)行熱處理)，獲得熱處理后平均粒徑20~30nm的Ya9V04:Eu3+a(]3，Sr 2+aOT納米熒 光粉。
[0019] 二、制備YV04:Bi3+納米熒光粉