隨著全球設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,植物生長的光環(huán)境控制技術(shù)越來越受到重視。植物生長的條件是適宜的溫度、營養(yǎng)、水分和光照等。其中,光照是極為重要的影響因子。在緯度高、光照時間不足和氣溫低的區(qū)域,人工輔助照明已成為保證園藝植物、花卉和農(nóng)作物等優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。環(huán)境友好型的LED光源具有光能利用率高、能耗低、使用壽命長、體積小和產(chǎn)熱少等優(yōu)點(diǎn)。開發(fā)植物照明生長用LED是一項(xiàng)非常緊迫的任務(wù)。基于此,本文采用高溫固相反應(yīng)法制備了三個系列的植物生長照明LED用紅色熒光材料,其中,以稀土離子Eu³⁺和過渡金屬離子Cr³⁺和Mn⁴⁺為紅色激活劑,以理化性質(zhì)穩(wěn)定的硼酸鹽、鋁酸鹽和銻酸鹽為基質(zhì)。本文合成了SrMgAl₁₀O₁₇:Cr³⁺(SMAO:Cr³⁺)、Sr₃RE₂（BO₃）₄:Eu³⁺(RE=Gd,Y;SGBO:Eu³⁺

【文章來源】：河北科技師范學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

植物的吸收光譜

第一章緒論41.2.2Mn4+摻雜深紅光熒光粉過渡金屬M(fèi)n4+具有資源豐富和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。通常，位于八面體中心的Mn4+在200~600nm存在若干激發(fā)帶，歸因于Mn4+:4A2g→4T1g、4A2g→2T2g和4A2g→4T2g躍遷。通常，Mn4+摻雜的雙鈣鈦礦氟化物可以發(fā)射出610~660nm的紅光或深紅光，例如，A2BF6:Mn4+(A=Cs,Rb,Na,K;B=Ge,Sn,Si,Zr,Ti,Hf)[11-20]深紅光熒光粉。然而，氟化物的理化性質(zhì)不穩(wěn)定，并且合成過程中可能會產(chǎn)出有毒氣體，限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此，開發(fā)Mn4+摻雜的氧化物熒光粉引起了人們的廣泛關(guān)注。例如，Ren[21]等合成了Ba2LaSbO6:Mn4+雙鈣鈦礦型深紅光熒光粉，在365nm的近紫外光激發(fā)下，該熒光粉的發(fā)射峰位于678nm；Liu[22]等報(bào)道的CaAl4O7:Mn4+深紅光熒光粉的發(fā)射波長范圍為620~680nm，此波段可滿足PR對深紅光的需求。圖1-2(a)K2XF6:Mn4+(X=Ti,Si,Ge)的PLE和PL光譜[18]；(b)CaAl4O7:Mn4+的PL光譜[22]Fig.1-2(a)PLEandPLspectraofK2XF6:Mn4+(X=Ti,Si,Ge);(b)PLspectraofCaAl4O7:Mn4+1.2.3Ce3+,Mn2+共摻雜深紅光熒光粉過渡金屬M(fèi)n2+的電子構(gòu)型為3d5，具有價(jià)格低廉和來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)。通常，Mn2+的發(fā)射波長范圍為500~700nm，通過調(diào)控Mn2+的晶體場環(huán)境可實(shí)現(xiàn)深紅光發(fā)射。然而，Mn2+的d-d躍遷屬于禁戒躍遷，激發(fā)效率較低。因此，可以采用其他敏化劑離子通過能量傳遞的方式，實(shí)現(xiàn)Mn2+的高效發(fā)光。通常，Ce3+可以作為一種敏化劑離子，其5d激發(fā)態(tài)的電子躍遷至基態(tài)(2F5/2,2F7/2)可以發(fā)射出近紫外光或藍(lán)光[23]。Ce3+不但具有敏化作用，而且Ce3+發(fā)光可以滿足植物對藍(lán)光的需

第一章緒論5求。例如，Zhang[24]等合成的NaSr4(BO3)3:Ce3+,Mn2+熒光粉具有兩個發(fā)射帶。其中，440nm的藍(lán)光發(fā)射歸因于Ce3+:5d1→4f1躍遷，與植物對藍(lán)光的需求相近；660nm的深紅光發(fā)射歸因于Mn2+:4T1(4G)→6A1(6S)躍遷，與PR的吸收波長一致。圖1-3(a)NaSr4(BO3)3:Ce3+,Mn2+的PLE和PL光譜；(b)Ce3+和Mn2+的發(fā)射強(qiáng)度與Mn2+濃度的關(guān)系曲線圖[24]Fig.1-3(a)PLEandPLspectraofNaSr4(BO3)3:Ce3+,Mn2+;(b)EmissionintensityofCe3+andMn2+dependentonMn2+concentration1.2.4Pr3+摻雜深紅光熒光粉Pr3+具有4f2的外層電子結(jié)構(gòu)，1S0→3H4、3P0→3H4、1D2→3H4、3P0→3H6和3P0→3F2等躍遷可發(fā)射多重譜線。研究人員通過調(diào)控Pr3+的晶體場環(huán)境，可使3P0→3F2躍遷產(chǎn)生深紅光發(fā)射[25]。例如，F(xiàn)an[26]等合成的LaMgAl11O19:Pr3+熒光粉具有深紅光發(fā)射的性質(zhì)，在450nm的藍(lán)光激發(fā)下，該熒光粉可發(fā)射出650nm的深紅光。此外，Pr3+與Ce3+或Eu2+共摻雜的熒光粉也可以滿足植物生長對深紅光的需求，例如，Li2SrSiO4:Ce3+,Pr3+[27]、Ba4Gd3Na3(PO4)6F2:Eu2+,Pr3+[28]和Ba3LaNa(PO4)3F:Eu2+,Pr3+[29]等。1.3植物照明用遠(yuǎn)紅光熒光粉1.3.1Fe3+摻雜遠(yuǎn)紅光熒光粉Fe屬于過渡金屬元素，在自然界中儲量豐富且價(jià)格低廉。Fe3+具有3d3外層電子結(jié)構(gòu)。通常，F(xiàn)e3+摻雜的熒光粉在近紫外區(qū)(380nm)和藍(lán)光區(qū)(450nm)存在

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]LED植物生長燈的開發(fā)及應(yīng)用[J]. 楊光.  中國照明電器. 2017(03)
[2]植物照明用LED熒光粉研究進(jìn)展[J]. 張娜,朱月華,卓寧澤,蔣利華,王海波.  中國照明電器. 2016(12)
[3]共沉淀法制備暖白光LED用Na2TiF6∶Mn4+紅色熒光粉及其發(fā)光性能研究[J]. 羅洋,江建青,侯得健,游維雄,葉信宇.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]超高顯色指數(shù)和色溫可調(diào)的LED白光照明光源研究[J]. 諶江波,余建華,高亞飛,張翼揚(yáng),陸秀炎.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[5]電荷補(bǔ)償劑增強(qiáng)的Ca2.96Eu0.04（PO4）2紅色熒光粉[J]. 張志偉,王曉娟,任艷軍.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]遠(yuǎn)紅光受體伴侶蛋白FHY1在介導(dǎo)基因表達(dá)和植物生長發(fā)育過程中的獨(dú)特作用[J]. 陳芳,鄧興旺.  遺傳. 2014(09)
[7]熒光粉Zn3Ga2（Ge/Si）2O10∶Cr3+的制備與發(fā)光性能研究[J]. 申鳳娟,崔瑞瑞,黃維超,鄧朝勇.  貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[8]Sr3B2O6∶Eu3+,Li+熒光粉的合成與發(fā)光性能[J]. 楊英,陳永杰,肖林久,耿秀娟,謝穎,閔廣全.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]CaZn2（PO4）2∶Eu3+的制備及其發(fā)光性能[J]. 楊志平,趙青,潘飛,宋延春,韓月,馬淑媛.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]Growth and Spectroscopic Properties of Nd3+:Sr3Gd2（BO3）4 Crystal[J]. ZHANG Yan~(a,b①) WANG Guo-Fu~b LIN Zhou-Bin~b ZHANG Li-Zhen~b a(School of Materials Science and Engineering, Shanghai Institute of Technology,Shanghai 200235,China) b(Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, The Chinese Academy of Sciences,Fuzhou,Fujian 350002,China).  結(jié)構(gòu)化學(xué). 2010(07)

碩士論文
[1]LED植物生長燈用單一基質(zhì)單色/雙色/三色發(fā)光材料研究[D]. 周紫薇.西北大學(xué) 2018



本文編號：3345015