[发明专利]氮化物红光转光母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮化物红光转光母粒及其制备方法。

背景技术

转光剂是将太阳光中的对植物光合作用无用的紫外线、紫光和绿光转换为能促进植物生长的红光和蓝光。有关蓝色转光剂的研究报道较少，对于红色转光剂的研究，主要以稀土有机配合物为主，有些文献提出了红色转光剂对植物的生长具有促进作用。

然而，目前市场上的能用来制备转光母粒和转光膜的转光剂还存在很多的问题：(1)匹配性差。尤其是有机配合物转光剂，其发射主峰一般在610nm左右，与植物的吸收光谱范围620～680nm有较大的差距。(2)制备成本高，因此导致价格昂贵，市场难以接受，是目前阻碍转光剂应用的最大障碍。(3)稳定性差。无论是无机转光剂还是有机配合物转光剂，长时间在紫外线的照射下，都会发生明显的衰减，有机配合物还可能发生分解。(4)荧光寿命短。多数专利和相关文献均未报道其荧光寿命，个别报道的荧光半衰期也只有半年左右，由于农膜的更新时间为9～12个月，所以不能与塑料薄膜的使用寿命同步。

发明内容

本发明的第一个目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种氮化物红光转光剂。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

氮化物红光转光剂，其特征在于，其组成通式为：A_1-x-yBCN₃:RE_x,Tn_y；

其中，0≤x<1，0≤y<1；x+y<1

A为碱土金属中的一种或几种；或者，A为Zn；或者，A除了包括碱土金属中的一种或几种之外，还包括Zn；

B为Si、Ge中的一种或两种；

C为Al、Ga中的一种或两种；

RE为稀土金属中的一种或几种；或者，RE为Bi；或者，RE除了包括稀土金属中的一种或几种之外，还包括Bi；

Tn为卤族元素中的一种或几种；或者，Tn为碱金属中的一种或几种；或者Tn除了包括卤族元素中的一种或几种之外，还包括碱金属中的一种或几种。

优选地是，A为Ca、Sr、Ba、Mg中的一种或几种；或者，A为Zn；或者，A除了包括Ca、Sr、Ba、Mg中的一种或几种之外，还包括Zn。

优选地是，RE为Sm、Ce、Tb、Eu、Pr、La、Dy中的一种或几种；或者，RE为Bi；或者，RE除了包括Sm、Ce、Tb、Eu、Pr、La、Dy中的一种或几种之外，还包括Bi。

优选地是，Tn为F、Cl中的一种或两种，或者Tn为Li、Na、K中的一种或几种，或者Tn既包括F、Cl中的一种或两种，还包括Li、Na、K中的一种或几种。

优选地是，所述氮化物红光转光剂发射波长范围为600-780nm。

优选地是，所述氮化物红光转光剂吸收波长范围为260-620nm。

本发明的另一个目的是提供一种上述氮化物红光转光剂的制备方法，其特征在于，按照其分子式配比，称取所述氮化物红光转光剂中的元素的氮化物、所述氮化物红光转光剂中的稀土元素的氧化物或补偿剂化合物充分混合，然后转入氮化硼坩埚或氮化钼坩埚中加热，再转移至石墨炉中，在高纯氮气(即纯度不低于99.999％，且O2的纯度不高于0.001％的氮气)环境下1700-1850℃反应4-8小时，冷却后进行选粉、破碎、过筛分级，即得到产物；其中，所述补偿剂化合物包括Tn中的一种或几种元素。

优选地是，所述氮化物红光转光剂中的元素的氮化物包括Ca₃N₂、Sr₃N₂、Ba₃N₂、Mg₃N₂、Zn₃N₂、Si₃N₄、Ge₃N₄、AlN、GaN。