新京报讯（记者 周怀宗）塑料农膜是设施农业中最核心的材料之一，更是实现蔬菜水果等四季供应的基础之一。
近日，记者从中国农科院获悉，该院都市农业研究所与华南农业大学雷炳富教授团队，开发了一种可转化光谱的功能性薄膜，实验显示，该薄膜具有明显的增产潜力。研究成果发表在《化学工程学报》上。
对照组和实验组绿豆芽的生长情况。中国农科院供图
据团队成员郑胤建博士介绍，转光薄膜是“光学农业”研究的重要方向之一。“植物生长中，对光线有特定的需求，有些光谱是光合作用中大量利用的，如红橙光、蓝紫光，有些则利用较少，如紫外光。如何把利用较少的光转为利用较多的光，直接关系到设施农业中作物的生长、产量、品质等。”郑胤建说。
当前，大棚转光膜材料是研发的热门之一，郑胤建介绍，大棚转光农膜的构建，需要有良好耐候性、优异转光特性的农膜转光剂，其中碳点类发光材料由于其优良的光学性能、水溶性及低生物毒性等原因，受到研发者的青睐。但是，至今报道的大部分碳点材料，在阳光照射下，均存在光衰或光分解现象，严重限制了其在农业薄膜领域的应用。
在此次研究中，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。同时，科研人员还揭示了红光碳量子点的荧光主要来源于碳量子的表面态发光，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转光膜，实现了黄绿光向红光的转光。与空白薄膜相比，该薄膜能促进绿豆牙的生长，实验结果表明，经该转光薄膜处理的绿豆牙植株鲜重增加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。
该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发专项的资助。
新京报记者 周怀宗
编辑 唐峥 校对 危卓
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