[发明专利]一种Mn4+掺杂的钽酸盐红色荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Mn⁴⁺掺杂的钽酸盐红色荧光粉及其制备方法和应用。所述荧光粉的化学通式为Ca₂GdTa_1‑xMn_xO₆，其中0＜x≤0.014。其制备方法包括以下步骤：(1)按化学组成Ca₂GdTa_1‑xMn_xO₆中各元素的化学计量比，其中0＜x≤0.014，分别称取CaCO₃、Gd₂O₃、Ta₂O₅，MnCO₃，研磨成粉末并混合均匀，得混合物；(2)将步骤(1)所得的混合物置于管式炉中，在空气氛围下进行煅烧4～6小时，煅烧温度为1200～1400℃，然后冷却至室温，即得。本发明提供的荧光粉尺寸为微米级，可被波长为250～550nm的光激发，发出637nm～720nm的远红光，可很好的匹配蓝光LED芯片和NUV‑LED芯片，将其用于制备LED植物生长补光灯，可弥补现有LED植物生长补光灯在深红和远红光谱范围内的缺失，起到缩短植物生长周期，促进植物健康快速生长的作用。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种Mn⁴⁺掺杂的钽酸盐红色荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

光是植物生长发育中必不可少的因素，它不仅为植物光合作用提供能量而且对植物的生长、形态建成、物质代谢以及基因表达等有调控作用，因此光质调节是调控植物生长的重要手段之一。光合作用中起主要作用的叶绿素和类胡萝卜素的吸收波长分别位于400～500nm的蓝光区和600～700nm的红光区；光敏色素(两种形式PR和PFR)可以调节和控制植物生长、发育和分化等光形态建成过程，前者吸收660nm左右的红光而后者吸收730nm左右的深红光；近红外光在植物生长也起着十分重要的作用，因此通过调控光源的光谱组成就可以有效调节植物的形态建成和生长发育过程，达到提高作物产量和质量的目的。

然而，传统植物设施栽培中使用的光源不仅与植物的光合作用光谱不匹配，而且能耗高、对环境有污染。因此，有必要提供一种高效节能、绿色环保、性能稳定且更加适宜植物生长的荧光材料。

发明内容

有鉴于此，为了弥补现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种Mn⁴⁺掺杂的钽酸盐红色荧光粉。本发明提供的钽酸盐红色荧光粉，其尺寸为微米级，达到LED封装标准；具有宽激发带，发出637nm～720nm的远红光，中心波长位于679nm，从而可起到缩短植物生长周期，促进植物健康快速生长的作用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种Mn⁴⁺掺杂的钽酸盐红色荧光粉，其化学通式为Ca₂GdTa_1-xMn_xO₆，其中0＜x≤0.014。

本发明的目的之二在于，提供一种Mn⁴⁺掺杂的钽酸盐红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)按化学组成Ca₂GdTa_1-xMn_xO₆中各元素的化学计量比，其中0＜x≤0.014，分别称取CaCO₃、Gd₂O₃、Ta₂O₅，MnCO₃，研磨成粉末并混合均匀，得混合物；

(2)将步骤(1)所得的混合物置于管式炉中，在空气氛围下进行煅烧4～6小时，煅烧温度为1200～1400℃，然后冷却至室温，即得。

上述步骤中，其反应式如下：