[发明专利]一种远红及近红外发射氟化物荧光材料及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种远红及近红外发射氟化物荧光材料及其制备和应用，所述荧光粉材料的化学表达式为R_xAl_1‑yF_x+3:yCr；其中R为Li、Na、K、Rb或者Cs中的至少一种，1≤x≤3，0.005≤y≤0.2。其制备方法如下：1)按照荧光材料的化学组成及化学计量比称取AlF₃、CrF₃、含R的氟化物和NH₄F；2)将称取的原料充分研磨混合均匀，之后高温下灼烧得到焙烧产物；3)将焙烧产物研磨成粉末，洗涤离心后烘干即得所述荧光材料。所述的荧光材料化学性质稳定、发光性能优良，可被蓝光或红光LED芯片激发，且制备操作简单、无污染、成本低，该荧光材料可用于封装制成远红及近红外发射荧光转换型LED器件。

技术领域

本发明涉及一种远红及近红外发射氟化物荧光材料及其制备和应用，属于固体发光材料技术领域。

背景技术

光合作用是植物生长和发育必不可少的条件之一。研究表明，绿色植物对可见光的吸收谱基本相同，主要集中在400～500nm的紫蓝区和600nm～800nm的红光区，蓝光可以促进茎叶生长，红光能调节开花周期，因此蓝光和红光对植物的生长发育和开花结果具有重要作用。温室大棚内蔬菜、花卉等经济作物受季节及恶劣天气影响十分显著，光照不足对其生长有重要的减缓作用，这就需要有一定的光照来作为补充。单一的红外光(800-950nm)虽然不能满足作物的正常生长，但是作为补充光质，红外光具有改变植物光敏色素状态，调节植物结构和生殖反应的功能。现阶段，室内种植还主要采用荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯等传统光源作为植物生长灯，而这些光源的光谱都是连续型的复合光，各类光的比例不能调节，且普遍缺乏700～950nm的远红光和近红外光，因此与植物生长所需要的光不匹配，导致促进植物生长的效率低。

随着白光LED技术快速发展和日趋成熟的规模化效应和成本优势，采用蓝光芯片激发荧光粉获得的LED植物生长灯，光谱丰富且可调，可与植物生长所需的光匹配；同时，蓝光芯片具有发热小、体积小、功率高、成本较低等优点，这种荧光转换型LED植物生长灯还可以满足低热负荷和生产空间小型化等需求，具有广阔的应用前景。目前市场上具有700nm～950nm发射的发光材料还相对较少，因此开发出宽波段，无毒而且价格适中的远红及近红外发射荧光粉并且制备合适的植物生长灯，对我国的高效绿色农业发展有十分重要的意义。

发明内容

技术问题：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供了一种远红及近红外发射氟化物荧光材料及其制备和应用，该材料化学性质稳定、发光性能优良，可被蓝光(380nm～480nm)或红光(550～700nm)有效激发，发射700nm～900nm范围的远红及近红外光；且其制备方法简单、易于操作，无污染、成本低，可以与不同LED芯片组合，构建远红及近红外发射荧光转换型LED植物生长灯，促进植物生长。

技术方案：本发明提供了一种远红及近红外发射氟化物荧光材料，所述荧光材料的化学表达式为R_xAl_1-yF_x+3:yCr，其中R为Li、Na、K、Rb或者Cs中的至少一种，1≤x≤3，0.005≤y≤0.2。

其中：

所述的荧光材料被波长范围为380nm～480nm的蓝光或者波长范围为550～700nm的红光有效激发，发射700nm～900nm范围的远红及近红外光。

本发明还提供了一种远红及近红外发射氟化物荧光材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)按照所述荧光材料的化学组成及化学计量比称取相应原料：AlF₃、CrF₃和含R的氟化物；

2)将步骤1)称取的原料充分研磨混合均匀，之后高温下灼烧，得到焙烧产物；

3)将步骤2)得到的焙烧产物研磨成粉末，洗涤离心后烘干即得到所述的远红及近红外发射氟化物荧光材料。