[發明專利]一種光色可調的農用發光玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 201611176121.7
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106630602B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 潘躍曉;李麗;劉桂;黃悅;潘鑫;張磊
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C03C4/12
• 分類號: C03C4/12;C03C3/23;A01G9/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明公開了一種光色可調的農用發光玻璃及其制備方法。該發光玻璃以2xCaO‐xCaCl₂‐4xH₃BO₃‐yLi₂CO₃‐(1‐y)Al₂O₃為基質，以Eu²⁺與Eu³⁺為激活離子，其化學組成式為2xCaO‐xCaCl₂‐4xH₃BO₃‐yLi₂CO₃‐(1‐y)Al₂O₃:zEu，其中，x＝1～5，y＝0.1～1.0，z＝0.01～0.1；發光玻璃在可見光下呈無色透明，因投料成分不同，在UV燈下可發紅光、藍光及同時發射紅光與藍光，光色可調。本發明產品發光效率高，且由于所發紅光與藍光的波長與葉綠素吸收波長匹配，有望應用于農用玻璃棚，增加農作物對太陽光的吸收效率；產品制備全程在空氣中進行，原料廉價易得，對設備要求低，易工業化。

技術領域

本發明涉及發光玻璃，特別是涉及一種光色可調的農用發光玻璃及其制備方法，該發光玻璃能吸收紫外光，可分別發射明亮的紅光、藍光，并可同時發射紅光與藍光，有望應用于農用發光玻璃棚，屬于無機固體發光材料領域。

背景技術

人工補光在現代植物生產系統中起著必不可少的作用。利用人工補光技術，可以延長植物光合作用時間，加速植物夜間的生長速度。研究表明用紅光與藍光熒光粉組合比其它光源更能促進花芽分化，更適合幼芽生長[楊其長，徐志剛，陳弘達，LED光源在現代農業的應用原理與技術進展，中國農業科技導報，2011,13(5)37‐43]。1996年日本學者用超高亮度的紫光LED與藍光LED代替自然光培育萵苣，使其正常生長[K.Okamoto,T.Yanagi,S.Kondo,Growth and morhpogenesis of lettnce seeding raised under differentcombinations of red and blue light,Acta Hortic,1997,435,149‐157]。長期研究表明，不同波長的光線對植物光合作用影響各不相同，因為植物中葉綠素對400～520的藍光與610～720的紅光的吸收效率最高，因此開發能吸收太陽光中的紫外光，同時發射出藍光與紅光的材料，即能有效吸收太陽光，同時又能提高葉綠素的吸收效率。研究者在農用塑料薄膜中混入紅光材料CaS:Eu²⁺，并用藍光LED照射，CaS:Eu²⁺吸收一部分LED的藍光而發出紅光，因此，大棚中即有LED的藍光，又有塑料薄膜中的紅光，有效利用葉綠素的吸收，促進植物的生長[K.Ye,G.Zhao,Application principle of electron trapping material CaS:Eu,Sm in the light conversion agricultral film,Acta Photonica Sinica,2001.]。但是由于該塑料遇水容易水解，耐候性差，使得該類塑料發光薄膜無法重復使用。若用透明發光玻璃取代塑料發光薄膜，即可避免發光材料與塑料薄膜的混合工藝，也可重復利用。