序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书 作品名称：双功能转光剂Ca1-XSrXF2：Eu的制备以及发光性能的研究 所在学院： 理学院 申报者姓名 （集体名称）： 黄键茵 张倩 欧晓琼 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类A2申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名黄键茵性别女出生年月1987年8月学院理学院系别、专业、年级06应用化学1班学历大学本科学制4入学时间2006年9月作品名称双功能转光剂Ca1-XSrXF2：Eu的制备以及发光性能的研究毕业论文题目通讯地址华南农业大学五山公寓9栋411邮政编码510260办公电话常住地通讯地址广东省佛山市禅城区莲花路鹤园街1503房邮政编码528000住宅电话0757-82291146其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位张倩女21大学本科华南农业学理学院欧晓琼女21大学本科华南农业学理学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院盖章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是 否负责人签名：年 月 日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称作品分类（ D）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路撰写目的：通过实验研究和探索，合成出与植物光合作用所吸收波长想匹配、性能稳定、发光效率高的转光剂，通过掺杂，制造出能够有效促进光合作用和防治病虫害的高效塑料薄膜，从而来实现作物优质早熟，增产增收的光生态功效。基本思路：1、大量研究文献报到，蓝光和红光能促进植物的光合作用，而紫外线不仅会阻滞作物生长，而已还会诱发病虫害，所以，a,通过大量的文献阅读，实验室实验，以及指导老师的建议，选择合适的基质（Ca1-XSrXF2：Eu）和激活剂(Sm,Eu等)；b,通过实验，探索转光剂的最佳实验条件和激活剂掺杂浓度。从而制备出能吸收紫外线和绿光而发射蓝光和红光的农膜用转光剂Ca1-XSrXF2 ：Eu。2、将制备的转光剂以合适的量掺杂于高分子材料中，进行吹塑和注塑成高效的塑料薄膜。3、农田实验，考察作物生长的变化情况。作品的科学性、先进性及独特之处科学性：对农作物来讲，叶片是植物光合作用的器官。当太阳光照射到叶子表面时，就会被植物体内的色素所吸收，而能将吸收的光能用于光合作用的叶绿素体中的色素有叶绿素和叶绿素，胡萝卜素、叶黄素等。植物进行光合作用主要靠叶绿素来完成。从叶绿素，的吸收光谱来看，有两个峰区：（1）蓝光区（400480nm），其中425nm为叶绿素吸收峰，440460nm为叶绿素，叶黄素和胡萝卜素吸收峰；（2）红橙区（600680nm），其中643nm为叶绿素的吸收峰，660nm为叶绿素的吸收峰。即对光合作用有意义的是蓝紫光和红橙光。制作发光薄膜使其在白光的照射下，电子从基态跃迁至激发态，再由激发态返回基态时，能够发射出植物光合作用所需光的波长，让植物能更好地进行光合作能，促进植物的生长发育。先进性：目前国内外转光剂的研究包括有机配位化合物和无机稀土转光剂。其中有机配位化合物，单掺杂时吸收的光比较单一，比如只吸收紫外，或只吸收绿光，双掺杂或多掺杂时，价格昂贵，用以农膜生产市场难以接受。无机转光剂，主要是以硫化物为主，不仅没有解决吸收和发生光比较单一的问题（需要进行双掺杂才能实现多光谱带吸收和发射，这样又会增大成本），而且基质材料硫化物易潮解，难以分散于高分子材料中，在强光(如太阳光)、紫外光和潮湿空气中容易变质发黑，给广泛应用带来困难我们选用以原料钙、氟化锶为基质，然后进行稀土掺杂制备转光剂，经过实验研究表明：此转光剂不仅性能稳定，不易潮解，透光率好，而且单掺杂就能够同时吸收容易导致植物病变的紫外光和植物很少吸收的绿光，然后发出植物光合作用所需的蓝光和红光，让能量得到充分的利用。此外，氟化钙、氟化锶的成本比较低，所以有望广泛应用于农用薄膜。作品的实际应用价值和现实意义我国是一个农业大国，人口基数大，解决人民温饱，解决“三农”问题是我们长久以来的目标，这一新技术对西部和北部绿色农业工程发展，甚至脱贫致富很有帮助。本作品中的转光剂掺杂于高分子材料中制成塑料薄膜，不仅能提高光能利用率，促进农作物、主要使蔬菜的早熟和增产，而且能防止病虫害的发生，同时发光薄膜的制作成本不高，性能好且稳定，能够广泛应用于农业生产上，很大程度上减轻农民的负担，增加农民的收入。学术论文文摘用共沉淀-微波法合成了一种新型的可用于农膜的双功能转光剂Ca1-XSrXF2 ：Eu.研究了基质配比，反应时间，掺杂比对其发光性能的影响。用XRD,SEM,FL分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明：Eu完全固熔于Ca1-XSrXF2中，其掺杂不会改变基质的晶体结构；Ca1-XSrXF2 ：Eu大小均匀，平均尺寸100nm;荧光光谱测试显示：样品具有紫外（310-410nm）和绿光(530-560nm)区两个吸收带，发射强蓝光（410-460nm）和红橙光（575-630nm），与植物的光合作用完全匹配。作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励鉴定结果请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录相关专利技术1CN03112785.1 具有生态生理特征的稀土多元配合物转光剂及其制备方法2CN03113260.X 稀土有机配合物的转光剂及其制备方法3CN01106863.9 单基双能转光剂及其制造方法和应用方法4CN02146518.5 一种农膜用稀土有机配合物型转光剂及其制备方法5CN200510038932.6 纳米仿生态稀土转光剂及纳米仿生态稀土转光农膜及其制备方法6CN200710021047.6 特异性稀土有机配合物蓝光转光剂、含有蓝光转光剂的转光农膜及两者的制备方法7CN200710021048.0 仿生态稀土有机配合物转光剂及其制备方法、含有该转光剂的农用转光剂及其制备方法8CN200710021049.5 具有生态生理特征的稀土转光剂及其制备方法、含有该转光剂的转光膜及其制备方法9CN200710054219.X 一种转光剂组合物及其制备方法和制备转光农膜的方法 相关技术文献1张迈生，臧李纳等 微波合成条件下Sm3+对CaS：Eu红色发光的增强，材料导报2001，15（2）2丁立稳，廉世勋等 CaS：Eu2+的性质与合成方法的关系，湖南师范大学自然科学学报 2004，27（1）3任 锋，曲丽娜，宋桂兰等 含稀土发光离子的有机转光剂研究的进展，济南大学学报(自然科学版)2006：20（6）4江强明，陈绍辉 新型稀土配合物转光剂的合成及性质研究初探，闽西职业技术学院学报2008：10（2）5王平利，曹国荣 转光膜性能研究相关问题的探讨北京印刷学院学报2005：13（2）6吕咏梅等 农膜用转光剂研究与应用进展，塑料助剂 2004（6） 7王则民等 我国稀土转光农膜的研究进展，稀 土 2000：20（5）8 范文慧，赵卫等，CaS:Eu,Sm薄膜的红外上转换发光效率，中国激光 2000，27（3）9W. Beck, V.V. Fedorov et al. Journal of Luminescence 1998,79:241-24810F.Calleja, J.J. Hinarejos,et al. Surface Science 2005: 582 14-2011M.Danilkin,A.Lust,etal.Radiation Measurements2008,43 :300 30212Jon-PaulR.Wells,et al.Journal of Luminescence 1997,977-97913 CHARUSMITA PANDEY et al. Radiation Effects & Defects in Solids, 2007,162(9): 65165814D. Poelman, R. Vercaemst,et al. Journal of Luminescence 1995,65 :7-10申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）科研管理部门签章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。目前国内外转光剂的研究主要包括有机配合物和无机转光剂。以下我就两类转光剂的现状及其不足进行简单的阐述。1, 目前，有关有机配合物转光剂申请的专利和报到的文献很多，如CN03112785，CN 103113260.X，CN02146518.5，CN 200510038932.6，CN 200710021048.0，CN 200710021049.5，CN 200710054219.X等专利以及孟继武等发表的文献，都相继报道了有机配合物转光剂的制备，发光性能及其应用，但是单掺杂时吸收的光比较单一，比如只吸收紫外，或只吸收绿光，双掺杂或多掺杂时，价格昂贵，用以农膜生产市场难以接受。2，目前，有大量的文献也报道了无机转光剂，国外的D. Poelman等，国内的廉世勋等科学工作者都对其进行了研究，而且廉世勋等人申请了单基双能转光剂专利（CN01106863.9），虽然此专利一定程度上解决了成本高的问题，但是没有解决吸收和发生光比较单一的问题，需要进行双掺杂才能实现多光谱带吸收和发射，这样又会增大成本，而且基质材料硫化物易