[发明专利]近红外荧光粉及其制备方法、用于火龙果补光的发光装置

说明书

本发明公开了一种近红外荧光粉，其化学通式为(Lu,Gd)subgt;3/subgt;(Ga,Al)subgt;5/subgt;Osubgt;12/subgt;:xCrsupgt;3+/supgt;,yHsubgt;3/subgt;BOsubgt;3/subgt;，0.01≤x≤0.2，0≤y≤0.04，其中Crsupgt;3+/supgt;为发光中心。本发明还公开了上述近红外荧光粉的制备方法以及用于火龙果补光的发光装置。本发明的近红外荧光粉的量子效率高、热猝灭性质良好、化学物理稳定性好、发射光谱半峰宽完美复合植物光敏色素的吸收带，用于发光器件中可以给予植物远红光照明，能够加速火龙果在弱光阶段的光合作用，可以缩短火龙果营养生长周期，对火龙果有很好的催花效果，同时还可用于激光照明等领域中。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种近红外荧光粉及其制备方法、用于火龙果补光的发光装置。

背景技术

光是植物生长过程中必不缺少的能量，可以通过补光来实现缩短植株营养生长周期，进行花期、果期调控，提高果实的品质、提高农产品产量。因此，植物补光技术已经在花卉、水果、蔬菜等生产领域广泛应用。为满足作物的高效优质生产，多种人工光源被开发利用。传统的较为常见的有白炽灯、高压钠灯、荧光灯、金属卤化物灯等。这几种植物生厂灯因其各自的特点被应用于不同的领域，如室内花卉和蔬菜种植通常使用高压钠灯和金属卤化物灯。但传统的光器件光源都是连续复合光谱，无法调控光质比例等参数，造成相当一部分光谱能量的浪费，使用过程中部分光量逸散，也不利于精确调控植物生长的环境因素。

火龙果是高经济效益的水果产业，人工补光已经在火龙果商业化种植中大规模应用，对促进火龙果的成花、果实品质与周年生产具有极大的促进作用。但是，现有技术中针对火龙果补光的发光器件种类较少，传统荧光灯、白炽灯寿命短、光谱不可调、能耗高等缺陷导致了目前火龙果的补光成本偏高。因此，火龙果商业化种植产业急需要能够促进火经果的成花及果实品质提高的转光材料及发光器件。

现有技术中，已经有以Cr³⁺为发光中心的红外荧光粉用于植物照明中。例如申请号201910022825.6的中国发明专利申请公开了一种植物照明用的发光装置。而201910022825.6的中国发明专利半峰宽窄，植物远红光吸收型光敏色素吸收效率有待进一步提高；但其他现有的Cr³⁺为发光中心的红外荧光粉普遍追求半峰宽最大化，这样会导致发光效率较低。最重要的是，Cr³⁺几乎要在还原气氛中煅烧而保持三价铬离子Cr³⁺的价态稳定，但部分三价铬离子Cr³⁺仍被还原为为四价铬离子Cr⁴⁺，将进一步降低700-800nm范围内的发光效率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可用于火龙果种植中缩短火龙果营养生长周期、催花保果的转光材料，即近红外荧光粉，其激光带从350nm延展到720nm，发射范围从620nm覆盖至1200nm。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种近红外荧光粉，其化学通式为(Lu,Gd)₃(Ga,Al)₅O₁₂:xCr³⁺,yH₃BO₃，0.01≤x≤0.2，0≤y≤0.04，其中Cr³⁺为发光中心。

优选地，化学通式中x为0.01≤x≤0.2。

可选地，化学通式中0.02≤y≤0.04。

进一步的，激发波长为350nm至720nm，发射波长为620nm至1200nm，发射峰位为728nm，发射半峰宽为107nm。

本发明的另一目的在于提供所述的近红外荧光粉的制备方法，该制备方法包括以下步骤：