[00128447]新型高分子Sm(Ⅲ)配合物高效光转化剂及农用技术研究

随着农作物栽培技术水平的提高，具有各种特殊功能的农用薄膜相继出现。特别是近年来国内外出现的一种光转化农用薄膜简称转光膜，因为能充分利用太阳光能，将其中的紫外光“转换”成对作物生长更为有利的长波光线，使透过农膜的光线成分更有利于农作物的光合作用和生长发育，实现增产增收，因而成为国内外研究的重点，受到广泛的关注。尤其是在能源紧缺的今天，对利用新能源更具有重要的意义。在光转化农用薄膜研究中，光转化剂的研究是其中的关键。目前光转化剂以稀土金属主要是三价铕的配合物为主。国内的研究集中在通过调整配合物的结构，增强三价铕配合物在红光区的发射强度，以增强农用薄膜的转光效率。但三价铕配合物在红光区的发射峰最大发射位于615nm左右，其转化的红光并不是植物光合作用所需的光。而且植物的光合作用同时需要蓝光和红光，现有的光转化农用薄膜仅能提供红光，因此对植物光合作用的促进效果十分有限。另外，小分子稀土配合物光转化剂，与农用薄膜聚合物基材的相容性不好，掺杂后易产生相分离和配合物的聚集，使光转化剂的光稳定性和薄膜的力学性能下降，致使光转化农用薄膜的老化。针对目前的研究现状，本项目开展了具有红光发射和蓝光发射能力的新型的三价钐高分子配合物研究，以满足植物光合作用的需要。主要研究内容是：合成含有蓝色荧光发色团的苯乙烯类单体，创新性的以接枝共聚合改性的方法将之引入低密度聚乙烯链中，并通过后续的混合共配位将三价钐配合物引入聚合物中，合成了以改性低密度聚乙烯为配体与高分子三价钐配合物共配位的光转化剂。由于采用了改性的低密度聚乙烯作为聚合物配体使合成的光转化剂和农用薄膜的基质聚合物具有了天然的相容性，能够保证光转化剂在农用薄膜中稳定、均匀的分散，确保了光转化剂的光稳定性和农用薄膜的力学稳定性。同时很容易与低密度聚乙烯进行共混，吹塑制成均质、透明的农用薄膜。本项目经过二年的研究，研制出了能同时具有红光发射和蓝光发射的高分子三价钐配合物光转化剂，并制成农用薄膜进行了植物栽培实验，结果表明，该光转化膜膜内温度比环境温度提高3～4℃，比普通农用薄膜高1℃，作物发芽时间由普通农用膜的3天缩短至1天，能有效的提高作物的生长速度。由于本项目的研究在国内外未见相同研究报道（见查新报告），因此江苏省科技厅对项目进行验收的结论为：达到国际先进水平（见验收证书）。本项目实施期内发表相关论文21篇，其中SCI论文18篇，授权专利3项。论文发表后，受到国内外同行的好评，经权威部门检索发表的论文被影响因子在2.0以上的刊物被引25次，其中影响因子3.405的Journal of Polymer Science：Part A引用3次，影响因子4.277的Macromolecules引用1次。