[发明专利]蓝色荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种蓝色荧光粉及其制备方法和应用。本发明的蓝色荧光粉为式Ⅰ表示的化合物：M_aSiO₄:bN³⁺，bR⁺(Ⅰ)；其中，所述M包含Ca和Sr；所述N包含Ce；所述R选自Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；所述M所含元素的原子数总和为a，且所述a的范围为1.88a1.94，所述b的范围为0.03b0.06。本发明的蓝色荧光粉具有较好的内量子效率和热稳定性，通过该蓝色荧光粉制备得到的转光薄膜用于园艺或农业领域中作为覆盖物时，可以提高植物的光合效率，促进其生长。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种蓝色荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能，促进自身生长。绿色植物的光合作用可利用的可见光波长约在400-680nm范围内，其中，波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红橙光对绿色植物的生长最为有效。

为了能够促进绿色植物的光合作用，一些研究人员研发了转光薄膜，该薄膜中掺杂了光致发光材料，可以将绿色植物不能利用或利用率较低的光转换为对绿色植物生长最为有效的蓝光和红橙光。中国专利申请号为CN201911387056.6、发明名称为《一种铋掺杂的镓酸盐蓝色荧光粉及其制备方法》中记载，该蓝色荧光粉的化学通式为CaY_1-xGaO₄:xBi³⁺，x为摩尔分数，0.02≤x≤2.00％，荧光粉的晶体结构为正交晶系，发光离子为Bi³⁺离子，发光波长在375-575nm范围内，而且在370nm近紫外激发下，其发光强度随温度升高到176.85℃下降至室温的72.5％。

然而，上述蓝色荧光粉的发光波长范围较宽，与绿色植物的蓝区吸收光谱匹配程度差别较大，因此，对促进绿色植物的光合作用有限。而且在高温下，其发光强度下降较多，从而进一步限制它的应用。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的目的就是提供一种蓝色荧光粉及其制备方法和应用，该蓝色荧光粉的发射光谱与绿色植物的蓝区吸收光谱匹配程度高，而且蓝色荧光粉具有较高的内量子效率，并在高温下可以保持较高的发光强度，即热稳定性好，通过该蓝色荧光粉制备得到的转光薄膜用于园艺或农业领域中作为覆盖物时，可以提高植物的光合效率，促进其生长。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

本发明的第一个方面提供了一种蓝色荧光粉，所述蓝色荧光粉为式Ⅰ表示的化合物:

M_aSiO₄:bN³⁺,bR⁺；(Ⅰ)

其中，所述M包含Ca和Sr；所述N包含Ce；所述R选自Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；

所述M所含元素的原子数总和为a，且所述a的范围为1.88a1.94，所述b的范围为0.03b0.06。

在一些可选的实施方案中，所述R为Li。

在一些可选的实施方案中，所述式Ⅰ为:

Ca_2-c-bSr_c-bSiO₄:bN³⁺,bR⁺；

其中，所述c的范围为0.8≤c≤1.0。

在一些可选的实施方案中，所述蓝色荧光粉选自如下的一种或多种化合物:

Ca_1.05Sr_0.85SiO₄:0.05Ce³⁺,0.05Li⁺；