一种温室大棚复合薄膜用荧光粉及其制备方法和应用与流程

本发明属植物培育技术领域，具体涉及一种温室大棚复合薄膜用荧光粉、制备方法及应用。

背景技术：

随着全球人口的不断增长，粮食作物的需求也不断扩大。为保证充足且优质的粮食供应，创新传统的农业生产模式已成为当前发展的必要举措。温室大棚以透光率高、耐久性强、保温性好的材料为主要材料，既可以克服冬季或其它不适宜露地植物生长的季节的时间限制，又可以克服高原、深山、沙漠等特殊环境的空间限制，受到社会的广泛关注。但温室大棚对植物的生长促进作用较为有限，更多的是只对室内植物进行一定的保护，仍需研究者们从构筑材料、构筑结构、功能设备等方面入手对温室大棚进行开发升级。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明从构筑材料出发，利用荧光粉的光转换功能，将其应用于温室大棚中。

本发明目的在于提供一种温室大棚复合薄膜用荧光粉，其化学表达式为ca1-xal12-y-zo19:xyb,yti,zmn，0≤x≤0.1，0≤y≤0.01，0≤z≤0.01。

本发明的另一目的在于提供一种温室大棚复合薄膜用荧光粉的制备方法，包括以下步骤：按照化学表达式ca1-xal12-y-zo19:xyb,yti,zmn的化学计量比准确称取原料caco3、al2o3、yb2o3、tio2、mnco3，倒入玛瑙研钵中并加入助熔剂，研磨40min，将粉末充分混匀，再将混匀好的粉末倒入刚玉坩埚中，放入温控马弗炉中进行高温焙烧；其中，0≤x≤0.1，0≤y≤0.01，0≤z≤0.01。

优选的，所述助熔剂为h3bo3，加入量为体系质量分数5％。

进一步的，所述高温焙烧温度为1100～1500℃，高温焙烧时间为2～6h。

优选的，所述高温焙烧温度为1500℃，高温焙烧时间为5h。

优选的，所述高温焙烧在空气气氛中进行。

一种温室大棚复合薄膜，其由etfe膜与所述温室大棚复合薄膜用荧光粉复合制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明选择的caal12o19基质由cao12多面体、alo4四面体、alo5三角双锥、alo6八面体结构单元交替连接组成，发光离子mn⁴ 可掺入其中的alo6八面体中心的al³ 格位并实现其红光发射。根据caal12o19基质的结构特征，本发明通过yb/ti/mn的共掺，利用其在基质中的光子能量传递作用，实现将980nm红外光上转换为400nm紫外光与660nm红光。本发明将该荧光粉涂覆于温室大棚薄膜内侧制成温室大棚复合薄膜，在保持原有的高透光率的同时，将980nm红外光转化为青稞幼苗进行光合作用所需的400nm紫外光与660nm红光，有效利用了太阳光的红外光区，促进了青稞幼苗生长。本发明的温室大棚复合薄膜制备简单、成本低廉，且制备过程环保无污染。

附图说明

图1为实施例1荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn的x射线衍射图。

图2为实施例1荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn在980nm光激发下的发射光谱图。

图3为实施例2温室大棚复合薄膜的透射率光谱图。

图4为使用实施例2制备的复合薄膜与对比例1的etfe薄膜在模拟温室大棚中对青稞幼苗的植株高度影响程度与时间的关系图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1

一种荧光粉，其化学表达式为ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn。根据该化学表达式的化学计量比准确称取原料0.1842gcaco3、1.2224gal2o3、0.0315gyb2o3、0.00096gtio2、0.0011gmnco3，倒入玛瑙研钵中并加入助熔剂5wt％h3bo3，研磨40min，将粉末充分混匀，再将混匀好的粉末倒入刚玉坩埚中，放入温控马弗炉中进行高温焙烧。

图1为实施例1荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn的x射线衍射图，由图1可知，荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn的x射线衍射与caal12o19标准卡(pdf#76-0665)吻合，这表明该荧光粉的相为caal12o19相，且没有其它杂相生成，目标荧光粉荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn已被成功合成。

图2为实施例1荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn在980nm光激发下的发射光谱图，由图2可知，荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn在980nm光激发下可发射400nm紫外光与660nm红光，这表明该荧光粉能够将980nm红外光上转化为植物可吸收的紫外光与红光。

实施例2

一种温室大棚复合薄膜，由etfe膜与实施例1荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn复合制成。将荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn均匀分散到光敏胶中，再将荧光粉混合胶涂抹于etfe膜的一面上，用紫外光灯照射10min。

对比例1

一种etfe膜，由etfe膜与光敏胶复合而成。除没有加入荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn外，其余步骤均与实施例2一致。

图3为实施例2温室大棚复合薄膜的透射率光谱图，由图3可知，该薄膜的透射率为87.6％，在270nm与365nm处有较明显的波峰，这是因为ti⁴ 与mn⁴ 对光的吸收。

图4为为使用实施例2制备的复合薄膜与对比例1的etfe薄膜在模拟温室大棚中对青稞幼苗的植株高度影响程度与时间的关系图，由图4可知，以实施例2温室大棚复合薄膜构筑的模拟温室大棚中的青稞幼苗具有较快的生长速度，这说明通过荧光粉ca0.92al11.989o19:0.08yb,0.006ti,0.005mn与etfe薄膜复合后能够使得温室大棚更有效地促进青稞幼苗的生长。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种温室大棚复合薄膜用荧光粉，其特征在于：所述荧光粉的化学表达式为ca1-xal12-y-zo19:xyb,yti,zmn，0≤x≤0.1，0≤y≤0.01，0≤z≤0.01。

2.根据权利要求1所述温室大棚复合薄膜用荧光粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：按照化学表达式ca1-xal12-y-zo19:xyb,yti,zmn的化学计量比准确称取原料caco3、al2o3、yb2o3、tio2、mnco3，倒入玛瑙研钵中并加入助熔剂，研磨40min，将粉末充分混匀，再将混匀好的粉末倒入刚玉坩埚中，放入温控马弗炉中进行高温焙烧；其中，0≤x≤0.1，0≤y≤0.01，0≤z≤0.01。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述助熔剂为h3bo3，加入量为体系质量分数5％。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述高温焙烧温度为1100～1500℃，高温焙烧时间为2～6h。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述高温焙烧在空气气氛中进行。

6.一种温室大棚复合薄膜，其特征在于：所述温室大棚复合薄膜由etfe膜与权利要求1所述温室大棚复合薄膜用荧光粉复合制成。

技术总结
本发明属植物培育技术领域，具体涉及一种温室大棚复合薄膜用荧光粉及其制备方法和应用。所述荧光粉化学表达式为Ca1‑xAl12‑y‑zO19:xYb,yTi,zMn，0≤x≤0.1，0≤y≤0.01，0≤z≤0.01。本发明制备的荧光粉是根据CaAl12O19基质的结构特征，通过Yb/Ti/Mn的共掺，利用其在基质中的光子能量传递作用，实现将980nm红外光上转换为400nm紫外光与660nm红光。本发明将该荧光粉涂覆于温室大棚薄膜内侧制成温室大棚复合薄膜，有效利用了太阳光的红外光区，促进青稞作物生长。

技术研发人员：张颖萍
受保护的技术使用者：江西万牛信息技术有限公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021.08.17