[發明專利]農用雙能轉光玻璃及其制造方法和應用方法

無效

• 申請號: 01114537.4
• 申請日: 2001-06-14
• 公開（公告）號: CN1332126A
• 公開（公告）日: 2002-01-23
• 發明（設計）人: 廉世勛;石鵬途
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 主分類號: C03C4/00
• 分類號: C03C4/00;C03C4/08;C09K9/00;A01G9/20
• 代理公司: 湖南省專利服務中心
• 代理人: 羅建民

本發明屬于發光材料技術領域，是關于把太陽光中的紫外光和綠光同時轉換成具有可有效促進植物生長的藍光和紅光的農用雙能轉光玻璃及其制造方法和應用方法。

基于葉綠素(chla，chlb)對藍光和紅光有較強的吸收而對紫外光和綠光吸收很少這一普遍規律，能吸收紫外光發射藍光(或紅光)和吸收綠光發射紅光的一些發光材料已用于改善作物光照條件。農田實驗證明利用發光材料的轉光性能改善作物光照條件即能增加對植物的藍光或紅光照射程度，使農作物根系發達，莖葉茂盛，增產增收和品質優越。

CN1105040A，CN1122814A，CN1132219A均記載了稀土銪有機配合物在農用薄膜中的應用，該發明是利用銪有機配合物將近紫外光轉換成橙紅光。可是，該發明只是把紅光作為植物栽培上的有效光，而沒有考慮到藍光對植物的有效性，因此沒有充分發揮吸收藍色光的葉綠素a、b、胡蘿卜素類的作用。

CN1072945A記載了一類熒光色素作為轉光劑在農用薄膜中的應用，該發明是通過兩種熒光色素分別將近紫外光和綠光轉換成藍光和紅光。其特征是含有最大吸收在350—450nm、優選在370—430nm，最大發光在380—520nm、優選在400—460nm的熒光色素(A)和最大吸收在460—580nm、優選在480—550nm，最大發光在540—800nm，最大發射在570—700nm的熒光色素(B)，并且(A)的發光光譜和(B)的吸收光譜部分重疊。該發明是通過兩種轉光材料來實現同時將近紫外光和綠光轉換成藍光和紅光。

以上所提到的專利都是粉末發光材料以及添加了這些粉末發光材料的有機高分子薄膜。由于有機配合物的熒光衰減很快而無機發光材料的后加工性能較差，加之農膜易造成白色污染，所以稀土無機粉末發光材料和有機配合物發光材料在農用轉光材料方面的應用受到了限制。

基于現代化的溫室大棚大多數是用玻璃材料建造的，我們認為進一步研究具有日光轉換功能的玻璃是很有必要的.用轉光玻璃栽培作物，充分利用太陽能，減少以至最終取消化學肥料和農藥的使用，真正實現高效生態農業，發展綠色食品。

本發明的目的是要提供一種能將近紫外光一部分轉換成藍色光，另一部分轉換成紅光，同時將綠光轉換成紅光的單基雙能轉光玻璃。本發明所述的“雙能轉光玻璃”是指具有將紫外光和綠光同時轉換成藍光和紅光功能的玻璃態物質，其結果是照射在本發明玻璃上的太陽光透過后，近紫外光和綠光減少，而藍光和紅光增加。

本發明的目的是用以下方式來實現的。該雙能轉光玻璃以硼酸鹽為基質、稀土離子Eu²⁺和Eu³⁺為共激活劑，其它稀土離子為敏化劑，其組成通式是：

aMO·bR₂O·cRE₂O₃·dB₂O₃·eAl₂O₃·fSiO₂·x?Eu₂O₃其中M＝Mg²⁺，Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺，Zn²⁺

R＝Li⁺，Na⁺，K⁺，Rb⁺，Cs⁺

RE＝Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu中的一種或兩種

2.0≤a≤8.0，2.0≤b≤8.0，0.0≤c≤8.0

2.0≤d≤9.0，0.0≤e≤5.0，0.0≤f≤5.0

1×10^-4≤x≤1.0雙能轉光玻璃，其最大激發波長在300—400nm和480-580nm，最大發射波長在400—470nm和590—750nm區域。即雙能是指一種化合物同時吸收紫外光和綠光并且同時發射藍光和紅光。本發明中，其光轉換機理是通過稀土離子在硼酸鹽的發光與敏化作用將近紫外光一部分轉換成藍色光，另一部分轉換成紅光，同時將綠光轉換成紅光。雙能轉光玻璃所用的硼酸鹽可以是硼硅酸鹽或硼鋁酸鹽。

本發明的轉光玻璃可以直接制造成各種形式的玻璃，用于建造各種類型的農用設施(如轉光玻璃溫室大棚)。