用于多層農膜的三頻帶熒光粉制造技術

本發明專利技術系關于一種用于多層農膜的三頻帶熒光粉，該三頻帶藍－綠－紅光熒光粉可轉換光合活性輻射中的近紫外線光。本發明專利技術的三頻帶熒光粉的基質為ⅡＡ族元素的正硅酸鹽，總化學計量公式為（∑Ｍｅ↑［＋２］Ｏ）↓［２α］（ＳｉＯ↓［２］）↓［α］，其中α＝１，２或３，∑Ｍｅ↑［＋２］為Ｂａ↑［＋２］、Ｓｒ↑［＋２］、Ｃａ↑［＋２］及Ｍｇ↑［＋２］，熒光粉為立方結晶結構，催化劑為Ｅｕ↑［＋２］、Ｓｍ↑［＋２］及Ｍｎ↑［＋２］，三頻帶輻射最大值區域為λ↓［１］＝４４０－４６０ｎｍ，λ↓［２］＝５１５－５３５ｎｍ，λ↓［３］＝６２６－６４０ｎｍ。每種光譜強度最大值和半波寬最大值取決于催化劑濃度以及熒光粉合成工藝。上述三頻帶熒光粉通過固相合成法制備，并以超細散粉末形態而存在，其平均尺寸為ｄ≤０．８μｍ。在封閉土壤裝置中當使用本發明專利技術所提出的農膜時，可使蔬菜作物產量大幅增長。

【技術實現步驟摘要】
【專利技術所屬
】本專利技術與農業領域以及季節性溫床和溫室形式的土壤封閉裝置有關。同時本專利技術與農業技術科學領域有關，這些技術在季節性薄膜覆蓋溫床條件下可創造綠色植物最適宜的光譜及光照條件。【先前技術】自從俄羅斯自然科學家K.A.季米里亞澤夫(K.A.Timiriazev?1896-1919年)的奠基性研究以來，已清楚地確定在紅色和藍色兩種光譜區域中在綠色植物葉子上碳氫化合物--葡萄糖C6H12O6的形成回應是源于大氣層的CO2和土壤中的水，根據如下模式：6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2，對于這種吸熱反應，藍光及紅光量子正好提供必要能量。自從在20世紀30-50年代熒光光源創造以來，所有溫室和溫床開始供給紅色輻射和藍色輻射燈，在輻射燈的發光作用下封閉土壤裝置中蔬菜和水果收獲量實質性增大了。太陽輻射通過聚乙烯薄膜并修正薄膜層的染色，譬如成為淡藍色或玫瑰色。在80-90年代出現了光轉換農膜，它的輻射中補充包括5-6％的紅光。這種紅色再現專業的發光填料，紅光與6％原始太陽紫外線輻射相互作用。這種農膜受到全世界許多國家的專利保護，例如俄羅斯第2160289號專利(專利技術人為Soschin.N等人)、俄羅斯第2064482號專利(專利技術人為Soschin.N等人)、美-->國第US6153665號專利(專利技術人為Goldburt等人)、歐洲第99/35595號專利(專利技術人為Bolschukxin?W.等人)及墨西哥第MX?01004165A號專利(專利技術人為E.T.Boldburt等人)，本專利技術中將上述專利作為參照對象加以采用。在上述專利中，所論述的第一代光轉換農膜中使用了Y2O2S:Eu基質窄頻帶紅光熒光粉，其轉換效率在世界范圍內是獨一無二的。半波寬小于5nm的光譜輻射帶保證了在綠色植物表面紅色量子濃度增大。在光轉換農膜作用下溫床中蔬菜和水果的收獲量增加20-75％，同時它們所含的營養成分實質性提高，譬如維生素和微元素的含量。盡管第一代光轉換農膜具有廣泛應用，但它們仍具有一些缺陷。首先，光轉換只涉及到紅色光譜區域，在藍色光譜部分的第二種短波區域卻沒有發生作用。在這種情況下導致光合作用受到周期性破壞。此外，光轉換農膜中藍色和綠色光譜區域透射光經常減少，以致于溫室作物成熟期延長。通過研制具有藍色-紅色的再輻射的薄膜能夠排除一部分缺陷，這些薄膜在美國第US2000/24343號專利(專利技術人為Soschin.N等人)中已詳盡論述，本專利技術將它作為專利原型加以采用。農膜中所填充的藍光和紅光熒光粉粉末為植物綠葉創造了補充光。在一種膜層中使用藍色和紅色轉換輻射體是這些思想的延續，并成為法國研究者的專利(請參照WO00/24243專利，其專利技術人為Blanc.W等人)，他們還創造了Ba3MgSi2O8:Eu+2Mn+2基質的單組分雙頻帶熒光粉。對于農膜的制作，在上述專利中這種見解確定了其優越性，然而在文獻中我們并沒有發現有關這些農膜適用性的任何-->嚴格證明。或許，雙頻帶熒光粉仍受到缺陷的制約，這是因為對于光合作用而言，畢竟需要全部三種光譜區域：藍色，綠色和紅色，而且是不同的輻射量。事實上，根據現代研究者的數據，光譜光照部分具有以下生理學意義：1.280-320nm的UVB光會損害植物；2.小輻射量的中UVB光和近UVB光與植物生長周期調節有關；3.紫色和藍光對于光合作用以及上部綠葉(植物根系)的調節活動是必要的；4.綠色和黃色輻射是最長效作用，并被植物茂盛的綠葉和稠密的嫩枝少量吸收；5.橙黃和紅色輻射對于光合作用是必要的；6.700-750nm暗紅色輻射是綠色植物信息聯系通路；以及8.1200-1600nm的紅外線輻射在綠色植物中使養分被加熱并溶解。從這些簡短目錄中得出結論，輻射中實際上需要全部光譜類型的發光。
技術實現思路
為解決上述已知技術的缺點，本專利技術的主要目的系提供一種用于多層農膜的三頻帶熒光粉，該熒光粉可創造薄膜光譜轉換材料，主要光譜區域在藍色，綠色和紅色區域。為解決上述已知技術的缺點，本專利技術的另一目的系提供一種用于多層農膜的三頻帶熒光粉，該熒光粉可創造以無機熒光粉形式存在的材料，使其在藍色、綠色和紅色全部三種光譜區域進行轉換輻射，并符合一定的強度比例。為達到上述目的，本專利技術提供一種用于多層農膜的三頻帶熒光粉，其以IIA族元素的正硅酸鹽為基質，被-->d-f元素激活，特征在于：該熒光粉屬于(MeO)2α(SiO2)α硅酸鹽系列，其中α＝1，2或3，∑Me+2＝Ba+2及/或Sr+2及/或Ca+2及/或Mg+2并具有斜方結晶結構，被d-f元素激活時可產生三頻帶輻射光譜。【附圖簡述】圖1-4是本專利技術所提出的不同實施例的熒光粉輻射光譜的示意圖。【實施方式】首先，本專利技術的目的在于消除上述農膜的缺點。為了達到這個目標，本專利技術的用于多層農膜的三頻帶熒光粉以IIA族元素的正硅酸鹽為基質，被d-f元素激活，特征在于：該熒光粉屬于(∑MeO)2α(SiO2)α硅酸鹽系列，其中α＝1，2或3，∑Me+2＝Ba+2及/或Sr+2及/或Ca+2及/或Mg+2并具有斜方結晶結構，被d-f元素激活時可產生三頻帶輻射光譜。其中，該d-f元素為Eu+2，Mn+2或Sm+2。其中，該三頻帶輻射光譜的最大值波長為λ1＝440-460nm，λ2＝515-535nm及λ3＝625-650nm。其中，當α＝1時，該熒光粉具有化學計量公式(Ba1.0Sr0.30Ca0.30Mg0.4)SiO4，激活劑為Eu+2，Mn+2或Sm+2，其原子分率為0.001＜Eu≤0.02，0.0001＜Sm≤0.005，0.001＜Mn≤0.015，其化合物為斜方結晶架構，可使藍-綠-紅色輻射，且其頻帶強度比為1∶0.5∶1-1∶0.25∶0.5。其中，當α＝2時，該熒光粉具有化學計量公式(Ba0.5Sr1.5Ca1.0Mg1.0)Si2O8:EuSmMn，具有斜方晶格，催化-->劑原子分率為：0.001＜Eu≤0.01，0.0001＜Sm≤0.005及0.005＜Mn≤0.15，可使三頻帶輻射可見光譜在藍-綠-紅色區域的頻帶強度比為1∶2∶2-1∶2∶4。其中，當α＝2時，該三頻帶熒光粉具有化學計量公式Ba0.25Mg1Sr1.75本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于多層農膜的三頻帶熒光粉，其以ⅡＡ族元素的正硅酸鹽為基質，被ｄ－ｆ元素激活，特征在于：該熒光粉屬于（ＭｅＯ）↓［２α］（ＳｉＯ↓［２］）↓［α］硅酸鹽系列，其中α＝１，２或３，∑Ｍｅ↑［＋２］＝Ｂａ↑［＋２］及／或Ｓｒ↑［＋２］及／或Ｃａ↑［＋２］及／或Ｍｇ↑［＋２］并具有斜方結晶結構，被ｄ－ｆ元素激活時可產生三頻帶輻射光譜。

【技術特征摘要】
1.一種用于多層農膜的三頻帶熒光粉，其以IIA族
元素的正硅酸鹽為基質，被d-f元素激活，特征在于：
該熒光粉屬于(MeO)2α(SiO2)α硅酸鹽系列，其中α＝1，2或
3，∑Me+2＝Ba+2及/或Sr+2及/或Ca+2及/或Mg+2并具有斜
方結晶結構，被d-f元素激活時可產生三頻帶輻射光譜。
2.如權利要求1所述的用于多層農膜的三頻帶熒光
粉，其中該d-f元素為Eu+2，Mn+2或Sm+2。
3.如權利要求1所述的用于多層農膜的三頻帶熒光
粉，其中該三頻帶輻射光譜的最大值波長為λ
1＝440-460nm，λ2＝515-535nm及λ3＝625-650nm。
4.如權利要求1所述的用于多層農膜的三頻帶熒光
粉，其具有化學計量公式(Ba1.0Sr0.30Ca0.30Mg0.4)SiO4，激
活劑為Eu+2，Mn+2或Sm+2，其原子分率為0.001＜
Eu+2≤0.02，0.0001＜Sm+2≤0.005，0.001＜
Mn+2≤0.015，其化合物為斜方結晶架構，可使藍-綠-紅
色輻射，且其頻帶強度比為1∶0.5∶1-1∶0.25∶0.5。
5.如權利要求1所述的用于多層農膜的三頻帶熒光
粉，其具有化學計量公式
(Ba0.5Sr1.5Ca1.0Mg1.0)Si2O8:EuSmMn，具有斜方晶格，催化
劑原子分率為：0.001≤Eu≤0.01，0.000...

【專利技術屬性】
技術研發人員：索辛納姆，羅維鴻，蔡綺睿，
申請(專利權)人：羅維鴻，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]