一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用，属于固体发光材料技术领域，所述光转化膜是由具有Pnma结构的Rb

【技术实现步骤摘要】
一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于固体发光材料
，具体涉及一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]植物在生长和果实成熟的过程中需要光提供能量，因此光的调节是调控植物生长的重要手段之一。植物对光的吸收主要是通过叶绿素和光敏色素进行，叶绿素吸收的光主要是蓝光区域(400nm～500nm)和红光区域(600nm～700nm)的光，光敏色素吸收红光及深红(650nm～750nm)区域的光，分别对应于植物的光向性、光合作用和光形态发生。其中对植物生长最重要的是位于红光区域的光，因为红光会使植物的发育显著加速，促进干物质的积累，鳞茎、块根、叶球以及其他植物器官的形成，引起植物较早开花、结实，在植物增色中起着主导作用，而位于这个范围外的光则很少被吸收，对植物光合作用的贡献很少。因此，实际上植物的生长过程对太阳光的利用率很低，因而设法提高植物的光能利用率可以大大提高植物的生长速度和产量。
[0003]为了更好地促进经济作物的生长，一种以LED为发光体的LED植物灯应运而生。但LED植物灯有许多缺点：目前市面上的LED植物灯的发射光谱曲线与植物光合作用吸收的光谱曲线差异较大，光源能量利用率不高；并且，LED芯片价格高，在使用过程中还需要消耗大量电力资源，增加了种植成本。因此，虽然LED植物生长灯可以提高农作物产量，但不适用于培育一些低经济作物，适用性较低。
[0004]目前常用的另一种将太阳光转化为红光来促进植物生长的方法是用含有杂环化合物的乙烯薄膜之类的有机红色发光材料将植物覆盖，就像传统的植物乙烯基的房子。然而，太阳光中存在紫外光，紫外光对膜有伤害，从而使得膜黄变和崩解；并且该有机红色发光材料在太阳下稳定性较低，发射的红光会在3个月内出现衰减，不能满足植物的生长需求。因此，设计一种价格低廉且能够提高植物对太阳辐射能利用率的新型光转化膜对于提高植物的生长速度和产量方面具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种利用Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉和PDMS作为原料制备光转化膜的制备方法，该工艺方法技术简单，无任何有害物质产生，绿色环保，显著降低了生产成本，同时利用该方法制备的光转化膜补光能力强，效率高，更有利于促进植物的生长发育，具有良好的经济效益。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种能促进植物生长的光转化膜，所述光转化膜由具有Pnma结构的荧光粉和折射率为1.4～1.6的聚合物按质量比1:9～2:3混合烘干制备而成，所述具有Pnma结构的荧光粉为Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu。
[0008]所述荧光粉由具有Pnma结构的Eu掺杂于Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F制备而成。
[0009]所述聚合物为PDMS或聚碳酸酯。
[0010]所述光转化膜的制备方法，包括荧光粉的制备和荧光粉光转化膜的制备，具体按以下步骤进行：
[0011]1)按Rb
0.2
K
1.8
Ca
0.98
PO4F:0.02Eu化学表达式中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：
[0012]铷化合物：采用碳酸铷(Rb2CO3)、含铷的氢氧化物、含铷的硝酸盐、含铷的碳酸盐、含铷的硫酸盐或含铷的磷酸盐；
[0013]钾化合物：采用碳酸钾(K2CO3)、含钾的氢氧化物、含钾的硝酸盐、含钾的硫酸盐或含钾的磷酸盐；
[0014]钙化合物：采用碳酸钙(CaCO3)、含钙的氢氧化物、含钙的硝酸盐、含钙的硫酸盐或含钙的磷酸盐；
[0015]磷化合物：采用磷酸二氢胺(NH4H2PO4)或含磷的氢氧化物；
[0016]氟化合物：采用氟化钾(KF)、含氟的氢氧化物、含铬的硝酸盐、含铬的碳酸盐、含铬的硫酸盐或含铬的磷酸盐；
[0017]铕化合物：采用氧化铕(Eu2O3)、含铕的氢氧化物、含铕的硝酸盐、含铕的碳酸盐、含铕的硫酸盐或含铕的磷酸盐；
[0018]将上述所取各原料组分混合研磨至微米级，制得混合原料粉末；
[0019]2)将步骤1)得到的混合原料粉末置于温度为850℃的还原气氛中煅烧4小时；将煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到含Eu
2+
的Pnma结构的荧光粉；
[0020]3)按质量比1:9将聚合物和固化剂混合，将步骤2)中得到的荧光粉和混合的聚合物按质量比1:9～2:3进行混合，将混合后的荧光粉和聚合物在真空脱泡机中搅拌2.5分钟，搅拌均匀后，置入烘箱内烘干，并按现有制膜工艺制出光转化膜。
[0021]所述步骤2)中的还原气氛采用气体为：氨气(NH3)、或是按体积百分比由5～25％的氢气(H2)和95～75％的氮气(N2)组成的混合气体、或是按体积百分比由5～25％的一氧化碳(CO)和95～75％的氮气(N2)组成的混合气体。
[0022]所述光转化膜在促进作物生长过程中的应用。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0024]1)该工艺方法技术简单，得到的膜中的荧光粉分布均匀，设备操作简单，无任何有害物质产生，绿色环保，显著降低了生产成本；
[0025]2)利用该方法制备的光转化膜补光能力强，效率高，发射光谱范围为400～850nm，光谱覆盖区域广，更有利于促进植物的生长发育，具有良好的经济效益。
附图说明
[0026]图1是实施例1制得的Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉的xrd图与标准卡片的对照图。
[0027]图2是实施例1制得的Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉的激发和发射光谱图。
[0028]图3是实施例2制得的Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉与PDMS胶制作的光转化膜与荧光粉的发射光谱对照图。
[0029]图4是实施例3制得的Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉与PDMS胶制作的光转化膜与荧光粉的发射光谱对照图。
[0030]图5是实施例4制得的Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉与PDMS胶制作的光转化膜与荧光粉的发射光谱对照图。
[0031]图6是实施例5制得的Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu荧光粉与PDMS胶制作的光转化膜与荧光粉的发射光谱对照图。
[0032]图7是用植物和太阳的位置关系来设置光转化膜的示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合具体实施例和附图来详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能促进植物生长的光转化膜，其特征在于：所述光转化膜由具有Pnma结构的荧光粉和折射率为1.4～1.6的聚合物按质量比1:9～2:3混合烘干制备而成，所述具有Pnma结构的荧光粉为Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F:Eu。2.根据权利要求1所述的一种能促进植物生长的光转化膜，其特征在于：所述荧光粉由具有Pnma结构的Eu掺杂于Rb
0.2
K
1.8
CaPO4F制备而成。3.根据权利要求1所述的一种能促进植物生长的光转化膜，其特征在于：所述聚合物为PDMS或聚碳酸酯。4.一种根据权利要求1所述的光转化膜的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤进行：1)按Rb
0.2
K
1.8
Ca
0.98
PO4F:0.02Eu化学表达式中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：铷化合物：采用碳酸铷、含铷的氢氧化物、含铷的硝酸盐、含铷的碳酸盐、含铷的硫酸盐或含铷的磷酸盐；钾化合物：采用碳酸钾、含钾的氢氧化物、含钾的硝酸盐、含钾的硫酸盐或含钾的磷酸盐；钙化合物：采用碳酸钙、...

【专利技术属性】
技术研发人员：常贵，濑户孝俊，康自勇，王育华，常秉乾，周宏亮，
申请(专利权)人：甘肃颐年商贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：