[发明专利]一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法，光转化膜含有组成为Y_(3‑x)Ba_xAl_(5‑x)Si_xO₁₂:mCe,nCr，0≦x≦1、m＞0、n＞0的石榴石荧光粉和折射率为1.4‑1.65的聚合物树脂或玻璃，石榴石荧光粉均匀分散在聚合物树脂或玻璃中。制备方法，1）按表达式各化学组成的化学计量比分别称取钇、铝、钡、硅、铬、铈的化合物原料：混合、研磨至微米级；2）：将原料粉末于还原气氛中煅烧4‑5小时；得到煅烧物；步骤3：将煅烧物研磨至微米级，制得含有Ce、Cr的石榴石结构的荧光粉，把荧光粉与聚合物树脂按质量比1:4～1:1进行混合，按现有制膜工艺制出光转化膜。优点：大幅增强了荧光粉在红光区的发射强度，对植物补光能力强、效率高，更有利于促进植物的生长。

技术领域

本发明属于农业光转换材料技术领域，涉及用于植物生长的光转换膜。

背景技术

植物在生长和发育的过程中需要光提供能量，因此光的调节是调控植物生长的重要手段之一，植物生长荧光粉是促进植物快速生长和缩短成熟周期的荧光粉。植物对光的吸收主要是通过叶绿素和类胡萝卜素进行，其吸收的光分别为蓝光区域（400nm-500nm）和红光区域的光（600nm-700nm），光敏色素吸收红光及深红（650nm-750nm）区域的光，分别对应于光向性、光合作用和光形态发生。其中对植物生长最重要的是位于红光区域的光（600nm-700nm），因为红光在植物开花和成熟阶段影响很大。由于位于这个范围外的光很少被吸收，植物的生长过程中对太阳光的利用率很低。因此，提高植物对光的利用率对植物的生长有着重要的影响，提高植物光能利用率可以大大促进植物的生长速度，提高产量。

目前，促进植物生长的荧光粉绝大多数用于室内植物培育的LED植物灯。为了更好地促进经济作物的生长，LED植物生长灯主要采用高成本的红光荧光粉。但LED植物灯有许多缺点：目前市面上的LED植物灯的光谱曲线与植物光合作用吸收的光谱曲线差异较大，光源能量利用率不高，LED芯片价格高，消耗大量电力资源。从而增加了种植成本和浪费资源。所以室内LED植物生长工厂虽然可以提高农作物产量，但不适用培育一些低经济作物，而这些低经济作物恰恰是人们日常所需的蔬菜水果等，所以LED植物生长灯难以广泛应用。

还有一种将太阳光转化为红光来促进植物生长的方法，用含有杂环化合物的乙烯薄膜之类的有机红色发光材料将植物覆盖，就像传统的植物乙烯基的房子。然而，太阳光中存在紫外光，紫外光对膜有伤害，从而使得膜变黄和分解。所以该材料在太阳下不稳定性，发射的红光将在3个月内衰减。此外，这种薄膜覆盖植物的方法不能为植物提供强烈的红光，因为薄膜发出的红光有一半向植物外发射。

针对解决以上植物灯的缺点和膜的不稳定性，我们通过以下的思路。首先，仍然利用太阳光是非常重要的，而不是昂贵的LED植物灯。其次，稳定、廉价的薄膜或平板能有效地将太阳光中的白光转换为红光或深红光。第三，这种薄膜或平板产生的大部分红光或深红光照射在植物上。所以只有将荧光粉制成光转化膜或者平板能够满足上述思路，为植物生长提供更好的条件。因此，设计一种价格低廉且可提高植物对太阳辐射能利用率的新型光转化膜或者平板很有必要并意义重大。

发明内容

本发明的目的是提出一种成本低、提高光能利用率的阳光能转化膜，同时给出制备方法。

本发明的技术方案：一种能促进植物生长的光转化膜，该光转化膜呈薄膜状，厚度为μm级，含有组成为Y_(3-x)Ba_xAl_(5-x)Si_xO₁₂:mCe, nCr，0≦x≦1、m＞0、n＞0的石榴石荧光粉和折射率为1.4-1.65的聚合物树脂或玻璃，石榴石荧光粉均匀分散在聚合物树脂或玻璃中。

所述石榴石荧光粉在660-700纳米区域具有最大发射峰。

所述聚合物树脂为聚碳酸酯或环氧树脂。