本發(fā)明專利技術屬于發(fā)光材料無機合成技術領域，公開了一種植物補光照明用白色LED燈綠色熒光粉的制備方法，按照Mg<subgt;1?x</subgt;Al<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;：xMn化學式比例精確稱取原料MgO、A1<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、MnCO<subgt;3</subgt;，加入助熔劑H<subgt;3</subgt;BO<subgt;4</subgt;，放入瑪瑙研缽中研磨，混合均勻；混合后的粉體倒入剛玉坩堝中，然后放入微波加熱設備中燒結，自然冷卻至室溫，經(jīng)過瑪瑙研缽研磨后最終得Mg<subgt;1?x</subgt;Al<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;：xMn綠色熒光粉；本發(fā)明專利技術利用微波加熱技術合成Mg<subgt;1?x</subgt;Al<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;：xMn熒光粉，微波燒結依靠材料自身介電性質對微波能量的高效吸收與轉化機制，不僅避免化石能源消耗，還可以縮短制備周期，契合綠色環(huán)保、節(jié)能降碳的發(fā)展理念，可用于白光LED植物照明燈中的綠色粉部分。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于發(fā)光材料無機合成，具體涉及一種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉的制備方法。
技術介紹
1、光線在植物生長過程中不可或缺，適當補充光照能夠促進植物發(fā)育、提升產(chǎn)量并提高作物品質。然而，傳統(tǒng)補光方式（如：白熾燈、熒光燈等）因能耗大、成本高及壽命短等特點，在應用推廣時面臨挑戰(zhàn)。近年來，led光源憑借其低能耗、長壽命及環(huán)保特性，在植物補光照明領域快速崛起。其中，熒光粉的性能對于植物補光led燈的照明質量具有決定性影響。
2、led光源通常采用ingan基芯片與藍色、紅色熒光粉的復合結構。事實上，綠色熒光粉的加入能夠與紅藍光協(xié)同調節(jié)植物的生長發(fā)育。原因在于紅藍led復合光中的植物呈現(xiàn)紫灰色，使得病害和失調癥狀不易診斷，該問題可以通過補充綠光來有效解決。因為綠光效應與紅藍光效應互補，且綠光會提高植物的葉綠素含量和光合作用效率。研究表明，過渡金屬mn的d-d電子躍遷屬于自旋禁阻躍遷，mn2+在mgal2o4基質中具有較強的綠光發(fā)射特性，因此可以作為理想的植物補光熒光粉發(fā)光中心之一。
3、然而，包括mgal2o4：mn熒光粉在內(nèi)的主流led熒光粉制備方式仍為傳統(tǒng)高溫燒結，該方式會消耗大量自然資源和能源，并伴隨著二氧化碳的排放、使目前全球氣候所面臨的溫室效應更加嚴重。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術為了解決上述技術問題，提供一種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉的制備方法，契合綠色環(huán)保、節(jié)能降碳的發(fā)展理念，可用于白光led植物照明燈中的綠色粉部分。
>2、本專利技術采用的技術方案是：一種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉，其物相結構為：mg1-xal2o4：xmn，0≤x≤0.1；在近紫外光線的藍光的激發(fā)下，該綠色熒光粉發(fā)射峰波段位于526nm。3、本專利技術的這種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟一、按照mg1-xal2o4：xmn化學式比例精確稱取原料mgo、a12o3、mnco3，加入助熔劑h3bo4，將原料和助熔劑粉體放入瑪瑙研缽中研磨25-35min，混合均勻；
5、步驟二、將步驟一研磨混合后的粉體倒入剛玉坩堝中，坩堝四周放置3根碳化硅棒作為輔助加熱體，然后放入微波加熱設備中，調節(jié)輸入功率使原料粉以10-15℃/min的速率升溫；再以20-40℃/min的速率升溫至800℃-1400℃燒結30min，然后自然冷卻至室溫；
6、步驟三、經(jīng)過瑪瑙研缽研磨后最終得到mg1-xal2o4：xmn綠色熒光粉。
7、進一步地，所述mg1-xal2o4：xmn綠色熒光粉中，mnco3和mgo原料的摩爾比x介于0-10%。
8、進一步地，所述原料加入量按摩爾比計算，（mgo+mnco3）：a12o3=1：1，mgo：mnco3=（1-x）：x。
9、進一步地，所述h3bo4助熔劑的添加量為原料mgo、a12o3、mnco3總質量的5％。
10、進一步地，所述微波加熱頻率為2450±50mhz，微波加熱功率為0.05-2kw/min。
11、本專利技術采用固相合成法，將原料粉體混合均勻得到復合粉體。然后利用輔助加熱裝置和高溫條件下a12o3自身的微波吸收效應進行協(xié)同微波加熱。當微波加熱時，a12o3與微波場發(fā)生耦合效應，在高溫條件下產(chǎn)生大量微波等離子體，形成微波熱點并產(chǎn)生熱量，使得mgo、a12o3、mnco3間的原子界面擴散速率增大，進而實現(xiàn)mg1-xal2o4：xmn熒光粉的快速制備。
12、其中，本專利技術步驟二坩堝四周放置3根碳化硅棒的主要作用為：在低溫條件下利用碳化硅棒輔助加熱使溫度快速上升至臨界值tc以上，然后依靠a12o3自身介電性質對微波能量的吸收與轉化，實現(xiàn)各原料之間的相反應。
13、本專利技術以微波高溫固相合成法制備mg1-xal2o4：xmn綠色熒光粉物相純度好，發(fā)光強度高，化學性質穩(wěn)定，滿足植物補光照明用白光led熒光粉的應用需求。
14、本專利技術在加熱方式上進行創(chuàng)新，利用微波加熱技術合成mg1-xal2o4：xmn熒光粉，微波燒結依靠材料自身介電性質對微波能量的高效吸收與轉化機制，即將入射的微波電磁場能量直接轉換為材料內(nèi)部的熱能，此過程無需依賴化石燃料的燃燒或外部電阻式加熱元件，不僅避免化石能源消耗，還可以縮短制備周期，契合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展需求。
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【技術保護點】
1.一種植物補光照明用白色LED燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種植物補光照明用白色LED燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于：Mg1-xAl2O4：xMn綠色熒光粉中，MnCO3和MgO原料的摩爾比x介于0-10%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種植物補光照明用白色LED燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于：原料加入量按摩爾比計算，（MgO+MnCO3）：A12O3=1:1，MgO：MnCO3=（1-x）：x。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種植物補光照明用白色LED燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于：H3BO4助熔劑的添加量為原料MgO、A12O3、MnCO3總質量的5％。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種植物補光照明用白色LED燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于：微波加熱頻率為2450±50MHz，微波加熱功率為0.05-2KW/min。
【技術特征摘要】
1.一種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于：mg1-xal2o4：xmn綠色熒光粉中，mnco3和mgo原料的摩爾比x介于0-10%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種植物補光照明用白色led燈綠色熒光粉的制備方法，其特征在于：原料加入量按摩爾比計算，（mgo+mnco...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：萬眾，魏佳煒，閔志宇，李豪，董賓賓，趙鵬博，胡秋波，胡育才，關莉，張銳，
申請(專利權)人：洛陽理工學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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