| 成果鉴定单位、级别和时间 |
一、技术背景 我国是农业大国，农业的经济效益和社会效益对于我国来说特别重要。目前我国已成为世界上农用薄膜覆盖面积最大的国家。国内塑料薄膜生产企业3313家，年生产能力达到220 ~ 250万吨。1998年我国农膜和棚膜覆盖面积已超过1000万亩，估计2002年将接近1800万亩。但是，与荷兰、以色列、法国等先进国家比较，我国农用塑料薄膜的品种和质量还存在差距。 功能转光农膜能吸收太阳光中对植物生长有破坏作用的紫外光并将其转换成植物光合作用所需的红光（600~690 nm）和蓝光（400~500 nm），从而增强植物的光合作用，促进植株生长发育和养分吸收，能明显提高植物的产量和质量，具有很好的调温效应和生物效应，是一种没有污染而十分有效的“光肥”。转光农膜的关键技术是能将紫外光转换成促进植物光合作用所需红光（610~690nm）和蓝光（400~500 nm）的转光粉。 目前，转光农膜使用的转光材料主要为： （1）有机荧光物质（如还原紫与还原红）；容易发生氧化和分解，使用寿命不长、对太阳光的吸收与转换效率不高、影响农膜的透光特性。 （2）高温烧结的金属硫化物和稀土硅铝酸盐。存在产物烧结严重，能耗与成本高，容易引入杂质，导致发光效率与性能下降，与农膜的相溶性较差等缺点。 （3）转光颜色单一，缺乏协同效应。荧光寿命不长（目前市场使用的转光粉荧光寿命最长为4-6个月）。 上海师范大学化学系长期从事稀土荧光配合物的研究，并将其作为农膜转光粉。所研制的转光粉以及功能转光农膜可将紫外光转换为红光（主峰614nm）。农田实验结果增产8-14%。该项成果1999年获上海市优秀新产品一等奖，2000年上海市科技进步一等奖， 2001年度国家科技进步二等奖。但该产品仅能将紫外光转换为单一的红光，而且由于采用有机化合物作为配体，同样存在使用寿命问题。为了开发出更加适应植物光合作用的新型转光农膜，上海师大化学系课题组承担了教育部科学技术研究重点项目：《稀土转光粉及多波段转光膜的研制与应用研究》。课题从2000年10月开始到2002年11月结束。 本课题采用高压球磨法制得了具有很高光热稳定性和发光强度的蓝光转光粉，产品定名为UTB。 已按照研究项目计划任务书的要求，按期完成了下列任务： 低温合成了50Kg蓝色转光粉，50Kg红蓝转光粉。 该转光粉的荧光发射峰（主峰）为425nm左右、425nm/614nm左右。蓝光转光粉的相对发光强度为85%（与稀土三基色灯用蓝光粉比较）；红光转光粉的相对发光强度为100%（与稀土配合物转光粉比较）。上述转光粉经10个月的日光照射实验，光衰减小于10%。 研制出50吨具有光转换、高透光率、高强度、长寿命、抗结露等功能农膜。该农膜能将太阳紫外光转换为蓝光（425nm左右）及红蓝光（425nm/614nm左右）。 探索和优化了转光粉的合成路线及技术指标。 将研制出的多功能农膜用于农田栽培试验，能明显促进植物生长发育，增产效果为8%--15%。并且提高了产品的质量。 有关蓝光转光粉与红光转光粉的组成和制备方法申请了两项国家发明专利。 二、技术原理 1、转光粉的研制 本项目采用高压球磨法合成转光粉。 用无机硅源作为基本原料，在硅溶胶中将稀土Eu3+全部或部分还原为Eu2+，以稀土离子作为敏化剂，在基质凝胶中添加少量修饰剂。由于Si-O-Si网络及修饰剂对Eu2+具有分散固定作用，明显提高了其光热稳定性。同时敏化剂和修饰剂的作用既可以增加转光粉的发光强度，又可以调节转光粉的转光范围。用此方法制得具有很高光热稳定性和发光强度的蓝光转光粉，产品定名为UTB。 |
