[發明專利]一種共摻鈰、鐵鋁酸鋰的轉光熒光粉及其制備方法

無效

• 申請號: 200810030418.1
• 申請日: 2008-01-03
• 公開（公告）號: CN101250410A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 肖思國;強人峰;丁建文;陽效良
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及一種共摻鈰、鐵鋁酸鋰的轉光熒光粉及其制備方法。該發光熒光粉可以摻入到薄膜中提高轉光效率，用于各種農用設施，也可用做燈粉制作熒光燈用于醫療等領域。

背景技術

研究表明，增加對農作物紅光和藍光的照射強度，可以促使農作物生長和增產，植物生長熒光燈便是因此而發展起來的農用科學技術，它在農作物室溫育苗方面十分有用。另一方面，怎樣將陽光中的綠光和紫外光轉換成紅光和藍光，是充分利用太陽能發展高效生態農業的重要科技問題。光致發光材料具有光轉換功能，大量研究表明，將光致發光材料作為助劑摻入塑料中吹成的農膜能夠有效地將日光中的綠光或紫外光，轉換成紅光和藍光。應用于塑料農膜中的光致發光材料稱為轉光劑，添加了轉光劑的塑料農膜稱為轉光膜。農田實驗表明，用轉光膜栽培的作物根系發達、莖葉茂盛，并能增產增收和提高農產品的品質。

早在1976年，日本農業用光線選擇利用技術研究協會就曾報道過摻藍色熒光、紅色熒光助劑的聚氯乙烯薄膜。1979年，報道了使用若丹明6G制成將黃綠光轉換成紅橙光的薄膜。1982年，日本山添勝彥等人將稀土熒光化合物添加到聚苯乙烯里制成發光聚合物。1987年，Tanaka等人將香豆素類及苯并哇類熒光增白劑摻入PVC樹脂中制成藍光膜10].1985年，俄羅斯Golodkova.L.N等人將稀土熒光化合物加入到PVC、PE等樹脂中制成溫室薄膜。

我國在這方面的研究始于二十世紀八十年代末，回顧十多年來轉光農膜的開發進程，可知國內對轉光劑、轉光農膜的研究十分活躍；其大棚試驗規模不斷擴大，作物品種不斷增多，從人參栽培，水稻育秧，蔬菜瓜果種植到花卉栽培都在試驗，并且均已取得了可喜的效果。轉光劑、轉光母料和轉光農膜的商品化生產及其市場競爭正在逐步形成。

在各類農用轉光膜中，轉光劑是核心。成為當前發光材料的研究熱點之一。相關專利也不斷涌現。如專利“多核稀土轉光粉、其制備方法及其應用”(公開號CN1338500)公布了將紫外光轉換成紅光的多核稀土轉光粉及其制備方法。又如專利“納米仿生態稀土轉光劑及納米仿生態稀土轉光農膜及其制備方法”(公開號CN1648172)，該專利公開了一種稀土包膜轉光材料制備工藝，以無機微粒為基核，以稀土凝膠即納米稀土粒子為包膜層，采用化學沉積的方法在無機微粒表面包覆一層納米厚度的稀土轉光材料。

以單摻鐵的鋁酸鋰的轉光熒光粉的專利已有涉及[如JP11263971、JP8293285、CN1448463、JP7268318]。此物質能用于制備特殊熒光照明設備熒光粉。摻鐵的鋁酸鋰作為熒光粉也可以將紫外光轉換成紅光，用作太陽能紫外轉光劑，使得植物對太陽光的利用率加強。遺憾的是，摻鐵的鋁酸鋰轉光效率卻不十分理想。如何提高這類材料的轉光效率，成為這類材料研究的核心問題之一。為了能使轉光效率提高，我們創造性地進行了一系列稀土離子敏化的實驗研究，試圖提高該類材料的轉光效率。通過系統的分析和測試，發現了鈰對鐵離子的紫外敏化效應。鈰、鐵離子共摻的鋁酸鋰轉光效率相對單摻鐵的鋁酸鋰的轉光效率可以提高一倍多。從而使得鈰、鐵離子共摻的鋁酸鋰熒光粉成為更有效的太陽能紫外轉光劑，加強植物對太陽光的利用率；作為一種高效熒光粉，也可作為熒光燈的燈粉用于植物照明或醫療等。

對于偏鋁酸鋰粉料合成有很多方法、通常有固相合成法、溶膠一凝膠法、共沉淀法等。后兩者的制備過程復雜，成本貴，且反應周期較長，另外反應后存在副產物?？紤]到該材料應用領域的獨特性及生產的批量化、安全性，這些方法就不太適合。

發明內容

本發明的目的在于提供一種共摻鈰、鐵鋁酸鋰的轉光熒光粉及其制備方法。

本發明的目的是通過如下途徑實現的：一種共摻鈰、鐵鋁酸鋰的轉光熒光粉，該轉光熒光粉的化學組成式為LiAlO₂:xFe，yCe，其中x和y分別為摻雜的鐵Fe離子、鈰Ce離子與LiAlO₂分子的摩爾比，x和y的允許值范圍皆為0.1％～5％。該轉光熒光粉的發射波長范圍為630～850nm。

一種共摻鈰、鐵鋁酸鋰的轉光熒光粉的制備方法，根據如下步驟制備：

A.按所述轉光熒光粉化學組成式的比例稱取九水硝酸鋁Al(NO₃)₃·9H₂O、碳酸鋰Li₂CO₃、六水氯化鐵FeCl₃·6H₂O氧化鈰CeO₂；