一种真空紫外激发的红色荧光材料及其制备方法和应用的制作方法

专利名称：一种真空紫外激发的红色荧光材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于荧光材料技术领域，具体涉及一种真空紫外激发的红色荧光材料及其制 备方法和应用。
背景技术：
植物的生长发育需要光照，通常依赖太阳光，但蔬菜、花卉等其他经济作物的工厂 化生产、组织培养及试管苗的繁殖等还需要人工光源进行补充光照。晚秋、冬、春等季 节光照时间短，温室大棚内严重缺光，作物不能正常生长。因此，采用人工光源在棚室 内直接给作物补光是促进植物生长的有效途径。
植物对光的选择性吸收的理论是光谱波段对植物生长的作用分为300 380nm 的紫外光，能增加农作物叶片厚度抑制植株徒长；380 480nm的蓝紫光，是绿叶进行 光合作用的光谱带。能防止叶片黄化和使植物产生丛生叶，促进植物杆茎生长；480 600nm的绿黄光，该波段被植物反射而不吸收，对植物生长的作用不大；600 780nm 的橙红光，是绿叶进行光合作用的量一种重要光谱带，对花和叶片的形成、根茎的发育 有很大的作用。尤其是对种子i芽、枝叶分叉、色素合成、杆茎生长、开花和酶的成行 等特别重要。
从植物对光的选择性吸收的理论可以知道促进植物生长的人工光源最主要的就是 要增加光源中的蓝紫光和红光的比例。
1997年日亚公司在蓝光研究方面取得了突破性进展。目前，国内外对发射长波红光 的荧光粉研究，只有砷酸镁、锗酸镁和氟锗酸镁。锗酸镁和氟锗酸镁价格昂贵，而砷酸 镁的组成原料之一的As205有毒性，均不适宜广泛使用。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够促进植物生长的新型真空紫外激发的 红色荧光材料。
本发明还要解决的技术问题是提供上述材料的制备方法。 本发明还要解决的另一技术问题是提供上述材料在促进植物生长中的应用。 未解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下
一种真空紫外激发的红色荧光材料，以LiAl50s为基质，以F^+离子和E^+离子为 激活离子，其化学通式为LiAl5.x.y08:XFe3+， yEu3+，式中，Fe"的摩尔数x为0.01 0.06; Eu3+的摩尔数y为0.005 0.02。上述真空紫外激发的红色荧光材料的制备方法将LiC03、 A1203、 Fe203、 Eu203 按摩尔比l: (5-x-y)/2: x/2: y/2的比例混合，其中，x为0.01 0.06， y为0.005 0.02， 研磨均匀，在氧气充足的条件下，1500 1600'C焙烧3 6小时，冷却后破碎过筛即得。 焙烧温度优选1550'C。
为了降低灼烧温度和控制其热稳定性，本发明方法优选的条件是，在LiC03、 A1203、 Fe203和Eu203的混合物料中还加入助熔剂，所述助熔剂为MgF2或/和BaF2。所述助熔 剂的加入质量为LiC03、 A1203、 Fe2O3和Eu2O3的混合物料总质量的0.06 0.3。/。，优选 范围0.09 0.15%。
本发明的真空紫外激发的红色荧光材料可促进植物生长。本发明的红色荧光材料制 灯后，在真空紫外光激发下，可产生600~800nm波长下的红光，该波段是绿叶进行光 合作用重要的光谱带，对花和叶片的形成、根茎的发育有很大的作用，尤其是对种子发 芽、枝叶分叉、色素合成、杆茎生长、开花和酶的成行等特别重要。因此，本发明的红 色荧光材料产生的红光有利于植物进行光合作用并促进植物对C02的同化，从而加快了 植物的生长。
有益效果本发明的真空紫外激发的红色荧光材料，以LiAls08为基质，以F^+离 子和Ei^+离子为激活离子，形成了能够促进植物生长的一种真空紫外激发的新型长波红 色荧光材料。本发明材料具有更高的发光强度和最佳的稳定性，且产品无毒经济，制备 方法操作方便，设备简单，具有广泛的应用性，且生产成本低，易于实现。本发明材料 除用于植物生长灯促进植物生长外，并且用在三基色节能灯中，还能提高其照明的显色 指数。


图1是本发明的真空紫外激发的红色荧光材料的光谱图2是本发明的真空紫外激发的红色荧光材料的粒度分布图。
具体实施例方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会 限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1:
准确称取:碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%) 254.235g(2.4925mo1)，三氧化二铁(Fe203,纯度为99.95%) 0.7984g (0.005mol)，氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 0.8798g(0.0025mo1)， MgF2 0.32g放入球磨坛并加入一定数量塑料球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL 的刚玉坩埚，在1550。C氧气充足的氧氛下，焙烧3h。取出粉碎，产物经多次水洗除去 助熔剂后，在12(TC干燥，过筛100目，即得产品。测试如下
1、 LiAl5.x.y08:XFe3+， yEi^+荧光粉为白色粉状多晶体。用远方PMS-50L光谱分析系 统测试在253.7nm紫外光激发下，色坐标为横坐标=0.6165，纵坐标=0.2890;发射主 峰长为670nm左右的紫外光谱。光谱长波端一直延伸到800nm。是作物生长光源适宜 的长波材料。
2、 用BT-2003型激光粒度分布仪测试d5o=5.62nm 实施例2:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%) 253.98g(2.49mo1)，三氧化二铁(Fe203，纯度为99.95%) 0.7984g(0.005mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 1.7596g(0.005mo1)， BaF2 0.194g放入球磨坛并加入 一定数量塑料球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚， 在1525'C氧气充足的氧氛下，焙烧3h。取出粉碎，产物经多次水洗除去助熔剂后，在 12(TC干燥，过筛100目，即得产品。
实施例3:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%)253.47g(2.485mo1)，三氧化二铁(Fe203，纯度为99.95%)0.7984g(0.005mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 3.5192g(0.01mo1)，放入球磨坛并加入一定数量塑料 球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚，在1550。C氧 气充足的氧氛下，焙烧3h。取出粉碎，过筛100目，即得产品。
实施例4:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%)252.705g(2.4775mol),三氧化二铁(Fe:j03，纯度为99.95%)3.1936g(0.02mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 0.8798g(0.0025mo1)， MgF20.4856g， BaF2 0.4856g放 入球磨坛并加入一定数量塑料球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL 的刚玉坩埚，在160(TC氧气充足的氧氛下，焙烧6h。取出粉碎，产物经多次水洗除去 助熔剂后，在120。C干燥，过筛100目，即得产品。
实施例5:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203,纯度为99.995%) 252.45g(2.475mo1)，三氧化二铁(Fe203，纯度为99.95%) 3.1936g(0.02mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 1.7596g(0.005mo1)，放入球磨坛并加入一定数量塑料 球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚，在150(TC氧 气充足的氧氛下，焙烧4h。取出粉碎，过筛100目，即得产品。
实施例6:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%) 251.94g(2.47mo1)，三氧化二铁(Fe203，纯度为99.95%) 3.1936g(0.02mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 3.5192g(0.01mo1)， CaF2 0.4g放入球磨坛并加入一定 数量塑料球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚，在 1500。C氧气充足的氧氛下，焙烧5h。取出粉碎，产物经多次水洗除去助熔剂后，在120'C 干燥，过筛IOO目，即得产品。
实施例7:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%)251.685g(2.4675mol)，三氧化二铁(Fe;j03，纯度为99.95%)4.7904g(0.03mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 0.8798g(0.0025mo1)，放入球磨坛并加入一定数量塑 料球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚，在1550°C 氧气充足的氧氛下，焙烧3h。取出粉碎，过筛100目，即得产品。
实施例8:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1)，氧化铝(A1203，纯度 为99.995%) 251.43g(2.465mo1),三氧化二铁(Fe203，纯度为99.95%) 4.7904g(0.03mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 1.7596g(0.005mo1)， BaF2 0.5g放入球磨坛并加入一 定数量塑料球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚， 在1550。C氧气充足的氧氛下，焙烧3h。取出粉碎，产物经多次水洗除去助熔剂后，在 120'C干燥，过筛100目，即得产品。
实施例9:
准确称取碳酸锂(LiC03，纯度为99.9%) 66.94g(lmo1),氧化铝(A1203，纯度 为99.995%) 250.92g(2.46mo1)，三氧化二铁(Fe203，纯度为99.95%) 4.7904g(0.03mo1)， 氧化铕(Eu203，纯度为99.995%) 3.5192g(0.01mo1)，放入球磨坛并加入一定数量塑料 球，混合球磨5小时，过筛200目后，然后分别装入100mL的刚玉坩埚，在1550'C氧 气充足的氧氛下，焙烧4h。取出粉碎，过筛100目，即得产品。
权利要求
1、一种真空紫外激发的红色荧光材料，其特征在于以LiAl5O8为基质，以Fe3+离子和Eu3+离子为激活离子，其化学通式为LiAl5-x-yO8:xFe3+，yEu3+，式中，Fe3+的摩尔数x为0.01～0.06；Eu3+的摩尔数y为0.005～0.02。
2、 权利要求1所述的真空紫外激发的红色荧光材料的制备方法，其特征在于将 LiC03、 A1203、 Fe203、 Eii203按摩尔比l: (5-x-y)/2: x/2: y/2的比例混合，其中，x为 0.01 0.06， y为0.005 0.02,研磨均匀，在氧气充足的条件下，1500 1600。C焙烧3 6小时，冷却后破碎过筛即得。
3、 根据权利要求2所述的真空紫外激发的红色荧光材料的制备方法，其特征在于: 在1550'C下焙烧。
4、 根据权利要求2所述的真空紫外激发的红色荧光材料的制备方法，其特征在于: LiC03、 A1203、 Fe203和Eu203的混合物料中还加入助熔剂，所述助熔剂为MgF2或/和 BaF2。
5、 根据权利要求4所述的真空紫外激发的红色荧光材料的制备方法，其特征在于:所述助熔剂的加入质量为LiCO3、Al2O3、Fe2O3和Eu2O3的混合物料总质量的0.06 0.3n/0。
6、 根据权利要求5所述的真空紫外激发的红色荧光材料的制备方法，其特征在于: 所述助熔剂的加入质量为LiC03、 A1203、 Fe203和Eu203的混合物料总质量的0.09 0.15%。
7、 权利要求1所述的真空紫外激发的红色荧光材料在促进植物生长中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种真空紫外激发的红色荧光材料，以LiAl₅O₈为基质，以Fe³⁺离子和Eu³⁺离子为激活离子，其化学通式为LiAl_5-x-yO₈∶xFe³⁺，yEu³⁺，式中，x为0.01～0.06；y为0.005～0.02。本发明还公开了上述荧光材料的制备方法及其在促进植物生长中的应用。本发明的真空紫外激发的红色荧光材料，为一种能够促进植物生长的新型长波红色荧光材料。本发明材料具有更高的发光强度和最佳的稳定性，且产品无毒经济，制备方法操作方便，设备简单，具有广泛的应用性，且生产成本低，易于实现。本发明材料除用于植物生长灯促进植物生长外，并且用在三基色节能灯中，还能提高其照明的显色指数。
文档编号C09K11/64GK101538464SQ20091002645
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者李月红, 王统正, 田振宇, 田玉伟 申请人:江苏泽铭荧光材料有限公司