新型转红光功能薄膜
助力温室蔬菜增产

近日，中国农业科学院都市农业研究所与国内多家科研单位合作，共同开发了一种基于量子点技术转红光的功能性薄膜，该薄膜可实现大棚内光质的优化，从而提高作物产量和品质、减少病虫害发生的概率。
据介绍，转光薄膜是“光学农业”研究的重要方向之一。大棚转光农膜的构建，需要用到有良好耐候性且转光特性优异的农膜转光剂，其中碳点类发光材料由于其优良的光学性和低生物毒性，已成为该研究方向的热门材料之一。但是试验至今，大部分的碳点材料，在阳光的照射下普遍存在光衰或光分解现象，这也严重限制了该材料在农业薄膜领域的应用。
为解决这一实际问题，研究团队首先采用邻苯亚胺和盐酸多巴胺为原料，采用一步水热合成法，成功制备了红光碳量子点，能够吸收紫外光和黄绿光，发射550~800纳米的红光，量子效率高达78.3%，又通过EPR、FT-IR、XPS和荧光光谱等表征技术，揭示了红光碳量子点的荧光主要来源于碳量子的表面光，进一步证明了红光碳量子点的荧光猝灭是由于其表面被氧化所致。
为此，研究团队提出了对应的抗氧化策略，获得了抗拉伸性能良好且具有抗氧化能力的抗氧化RCDs/PVA转光膜，实现了黄绿光向红光的转光。实验结果表明，与空白薄膜相比，该RCDs/PVA薄膜能促进绿豆芽的生长，经该转光薄膜处理的绿豆芽植株，鲜重增加10.4%、干重增加13.9%、叶绿素a的含量增加7.1%，红光碳量子点作为转光剂形成的抗氧化农用膜在温室蔬菜栽培中具有明显增产潜力。
（李 晨）