[发明专利]一种用于农业照明的多波段发射荧光粉及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于农业照明的多波段发射荧光粉及制备方法。该荧光粉的化学通式为Basubgt;(1‑x‑y)/subgt;Casubgt;x/subgt;Eusubgt;y/subgt;Alsubgt;12/subgt;Osubgt;19/subgt;，其中0≤x≤0.5，0y≤0.15，所采用的制备方法为高温固相法，即将原料按照既定配比混合均匀后，在常压、空气气氛中、于1200~1550℃下恒温烧结3~9小时，最后待烧结产物自然冷却至室温后，将其球磨、清洗、烘干处理后得到荧光粉材料。本发明所涉及的荧光粉材料在紫外光照射下，可在蓝光和红光波段同时表现出Eusupgt;2+/supgt;和Eusupgt;3+/supgt;的特征发射，发射峰与植物中叶绿素的吸收光谱匹配良好。此外，该荧光粉具有良好的光谱可调性和热稳定性，可作为一种光转换材料应用于农业照明领域。

技术领域

本发明涉及一种用于农业照明的多波段发射荧光粉及制备方法，特别是一种，属于稀土发光材料及其制备技术领域。

背景技术

随着半导体芯片和照明技术的不断发展，红光和蓝光LED已经于近些年开始逐步应用于农业照明领域。植物中的叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱主要位于蓝光和橙红光波段，对植物进行与之匹配的适宜的光照可以促进植物各器官的生长，有利于作物的早熟和增产、增甜等。

现阶段的农业照明用红光主要由LED中Eu³⁺、Mn⁴⁺或部分Eu²⁺离子激活的红色荧光粉提供，蓝光发光波段主要由Eu²⁺离子激活的蓝色荧光粉提供，其中Eu²⁺荧光粉的制备通常需要在还原气氛中进行，这一生产过程能耗极高，且在还原气氛的存储和运输过程中存在的一定的风险问题。此外，现有的单一基质荧光粉无法同时提供适宜植物生长的蓝光和红光发射，这使得开发新型多波段发射荧光粉成为农业照明领域的研究热点。

发明内容

本发明针对现有农业照明用荧光粉存在的生产过程能耗高且无法同时提供适宜植物生长的蓝光和红光发射的问题，提供一种具有多波段发射的荧光粉及制备方法。该荧光粉的激发峰位于深紫外和近紫外波段，发射峰位于蓝光和红光波段，与植物中的叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱匹配良好。此外，该荧光粉具有良好的光谱可调性和热稳定性，可作为一种光转换材料应用于农业照明领域。

本发明的技术路线如下：

本发明所提供的一种用于农业照明的多波段发射荧光粉的化学通式为Ba_(1-x-y)Ca_xEu_yAl₁₂O₁₉，其中0≤x≤0.5，0y≤0.15。

本发明的一种用于农业照明的多波段发射荧光粉的制备方法，具体步骤为：

（1）按照所述荧光粉化学通式中各元素的化学计量比称取含有钡、钙、铕、铝元素的化合物原料，将原料于玛瑙研钵中充分研磨混合均匀；

（2）将步骤（1）中研磨混合均匀后的原料在高温马弗炉中煅烧；

（3）将步骤（2）中的煅烧产物进行后处理，获得Ba_(1-x-y)Ca_xEu_yAl₁₂O₁₉荧光粉。

进一步地，步骤（1）中所述的含有钡元素的化合物原料为氧化钡、过氧化钡、氢氧化钡、硫化钡、醋酸钡、碳酸钡、氯酸钡中的至少一种，优选为氧化钡。

进一步地，步骤（1）中所述的含有钙元素的化合物原料为氧化钙、过氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、氟化钙、次氯酸钙、碳酸钙中的至少一种，优选为氧化钙。

进一步地，步骤（1）中所述的含有铕元素的化合物原料为氧化铕、氯化铕、硝酸铕中的至少一种，优选为氧化铕。