[發(fā)明專利]一種光色可調(diào)的熒光粉及其在植物培育LED燈的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110586983.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113322068A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張穎萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西萬(wàn)牛信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/77
• 分類號(hào): C09K11/77;A01G7/04;F21V9/32;F21Y115/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于植物培育技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光色可調(diào)的熒光粉及其在植物培育LED燈的應(yīng)用。本發(fā)明使用的基質(zhì)為鍺酸鹽基質(zhì)Mg₁₄Ge₅O₂₄，在摻入發(fā)光離子Mn⁴⁺的同時(shí)，摻入Lu³⁺/Ga³⁺來(lái)對(duì)Mg²⁺/Ge⁴⁺進(jìn)行等價(jià)取代，通過(guò)對(duì)局部晶格結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)使得Mn⁴⁺發(fā)光波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)Mn⁴⁺從紅光到遠(yuǎn)紅光的可調(diào)發(fā)射。本發(fā)明光色可調(diào)的熒光粉的紅光發(fā)射或遠(yuǎn)紅光發(fā)射與光敏色素P_R或P_FR的吸收光譜很好地吻合，以此制備的植物培育LED燈能有效作用于植物生長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物培育技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光色可調(diào)的熒光粉及其在植物培育LED燈的應(yīng)用。

背景技術(shù)

發(fā)展好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，需要強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技和裝備支撐，提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。糧食生產(chǎn)過(guò)程中，光起到至關(guān)重要的作用。一方面，光是糧食將無(wú)機(jī)物合成轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)養(yǎng)料的必備能源；另一方面，光是糧食作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要信號(hào)指引，關(guān)系到糧食作物長(zhǎng)勢(shì)、開(kāi)花結(jié)果時(shí)間等。為更好地促進(jìn)糧食作物甚至是各類經(jīng)濟(jì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，研究者們開(kāi)發(fā)了植物培育LED 燈滿足作物生長(zhǎng)的各類光需求，以此擺脫自然光光照強(qiáng)度與時(shí)長(zhǎng)等的不確定性對(duì)作物生長(zhǎng)的限制。目前，藍(lán)綠光植物培育LED燈的發(fā)展較為成熟，但是紅光尤其是遠(yuǎn)紅光植物培育LED燈的性能仍有不足。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明以具備MgO_n多面體、GeO₄四面體、GeO₆八面體單元的鍺酸鹽Mg₁₄Ge₅O₂₄為基質(zhì)，以Mn⁴⁺為發(fā)光離子，通過(guò)Lu³⁺/Ga³⁺對(duì) Mg²⁺/Ge⁴⁺的取代，有效調(diào)控Mn⁴⁺的發(fā)光波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了其從紅光到遠(yuǎn)紅光的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種光色可調(diào)的熒光粉，其化學(xué)表達(dá)式為Mg_14-xLu_xGe_5-x-yGa_xO₂₄:yMn，0≤x ≤3，0≤y≤0.01。

上述光色可調(diào)的熒光粉的制備方法包括以下步驟：根據(jù)該熒光粉化學(xué)表達(dá)式的化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確稱取原料MgO、Lu₂O₃、GeO₂、Ga₂O₃、MnCO₃，加入助熔劑H₃BO₃，在瑪瑙研缽中研磨30min，充分混勻，然后在馬弗爐中進(jìn)行高溫焙燒；其中，0≤x≤3，0≤y≤0.01。

優(yōu)選的，所述助熔劑H₃BO₃的加入量為體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％。

進(jìn)一步的，所述焙燒溫度為1000～1500℃，焙燒時(shí)間為3～6h。

優(yōu)選的，所述焙燒溫度為1400℃，焙燒時(shí)間為5h。

優(yōu)選的，所述焙燒在空氣氣氛中進(jìn)行。

一種植物培育LED燈，其由365nm紫外光芯片與上述植物培育LED燈用的熒光粉組成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：