CN101260300B - 用于多层农膜的三频带荧光粉 - Google Patents

Abstract

本发明系关于一种用于多层农膜的三频带荧光粉，该三频带蓝-绿-红光荧光粉可转换光合活性辐射中的近紫外线光。本发明的三频带荧光粉的基质为IIA族元素的正硅酸盐，总化学计量公式为(∑Me⁺²O)_{2 α}(SiO₂)_α，其中α＝1，2或3，∑Me⁺²为Ba⁺²、Sr⁺²、Ca⁺²及Mg⁺²，荧光粉为立方结晶结构，催化剂为Eu⁺²、Sm⁺²及Mn⁺²，三频带辐射最大值区域为λ₁＝440-460nm，λ₂＝515-535nm，λ₃＝626-640nm。每种光谱强度最大值和半波宽最大值取决于催化剂浓度以及荧光粉合成工艺。上述三频带荧光粉通过固相合成法制备，并以超细散粉末形态而存在，其平均尺寸为d≤0.8μm。在封闭土壤装置中当使用本发明所提出的农膜时，可使蔬菜作物产量大幅增长。

Description

用于多层农膜的三频带荧光粉

【发明所属技术领域】

本发明与农业领域以及季节性温床和温室形式的土壤封闭装置有关。同时本发明与农业技术科学领域有关，这些技术在季节性薄膜覆盖温床条件下可创造绿色植物最适宜的光谱及光照条件。

【先前技术】

自从俄罗斯自然科学家K.A.季米里亚泽夫(K.A.Timiriazev 1896-1919年)的奠基性研究以来，已清楚地确定在红色和蓝色两种光谱区域中在绿色植物叶子上碳氢化合物--葡萄糖C₆H₁₂O₆的形成回应是源于大气层的CO₂和土壤中的水，根据如下模式：

6CO₂+6H₂O→C₆H₁₂O₆+6O₂，对于这种吸热反应，蓝光及红光量子正好提供必要能量。

自从在20世纪30-50年代荧光光源创造以来，所有温室和温床开始供给红色辐射和蓝色辐射灯，在辐射灯的发光作用下封闭土壤装置中蔬菜和水果收获量实质性增大了。太阳辐射通过聚乙烯薄膜并修正薄膜层的染色，譬如成为淡蓝色或玫瑰色。在80-90年代出现了光转换农膜，它的辐射中补充包括5-6％的红光。这种红色再现专业的发光填料，红光与6％原始太阳紫外线辐射相互作用。这种农膜受到全世界许多国家的专利保护，例如俄罗斯第2160289号专利(发明人为Soschin.N等人)、俄罗斯第2064482号专利(发明人为Soschin.N等人)、美国第US6153665号专利(发明人为Goldburt等人)、欧洲第99/35595号专利(发明人为Bolschukxin W.等人)及墨西哥第MX 01004165A号专利(发明人为E.T.Boldburt等人)，本发明中将上述专利作为参照对象加以采用。在上述专利中，所论述的第一代光转换农膜中使用了Y₂O₂S:Eu基质窄频带红光荧光粉，其转换效率在世界范围内是独一无二的。半波宽小于5nm的光谱辐射带保证了在绿色植物表面红色量子浓度增大。在光转换农膜作用下温床中蔬菜和水果的收获量增加20-75％，同时它们所含的营养成分实质性提高，譬如维生素和微元素的含量。

尽管第一代光转换农膜具有广泛应用，但它们仍具有一些缺陷。首先，光转换只涉及到红色光谱区域，在蓝色光谱部分的第二种短波区域却没有发生作用。在这种情况下导致光合作用受到周期性破坏。此外，光转换农膜中蓝色和绿色光谱区域透射光经常减少，以致于温室作物成熟期延长。通过研制具有蓝色-红色的再辐射的薄膜能够排除一部分缺陷，这些薄膜在美国第US2000/24343号专利(发明人为Soschin.N等人)中已详尽论述，本发明将它作为专利原型加以采用。农膜中所填充的蓝光和红光荧光粉粉末为植物绿叶创造了补充光。在一种膜层中使用蓝色和红色转换辐射体是这些思想的延续，并成为法国研究者的专利(请参照WO 00/24243专利，其发明人为Blanc.W等人)，他们还创造了Ba₃MgSi₂O₈:Eu⁺²Mn⁺²基质的单组分双频带荧光粉。对于农膜的制作，在上述专利中这种见解确定了其优越性，然而在文献中我们并没有发现有关这些农膜适用性的任何严格证明。或许，双频带荧光粉仍受到缺陷的制约，这是因为对于光合作用而言，毕竟需要全部三种光谱区域：蓝色，绿色和红色，而且是不同的辐射量。

事实上，根据现代研究者的数据，光谱光照部分具有以下生理学意义：1.280-320nm的UVB光会损害植物；2.小辐射量的中UVB光和近UVB光与植物生长周期调节有关；3.紫色和蓝光对于光合作用以及上部绿叶(植物根系)的调节活动是必要的；4.绿色和黄色辐射是最长效作用，并被植物茂盛的绿叶和稠密的嫩枝少量吸收；5.橙黄和红色辐射对于光合作用是必要的6.700-750nm暗红色辐射是绿色植物信息联系通路；以及8.1200-1600nm的红外线辐射在绿色植物中使养分被加热并溶解。从这些简短目录中得出结论，辐射中实际上需要全部光谱类型的发光。

【发明内容】

为解决上述已知技术的缺点，本发明的主要目的系提供一种用于多层农膜的三频带荧光粉，该荧光粉可创造薄膜光谱转换材料，主要光谱区域在蓝色，绿色和红色区域。

为解决上述已知技术的缺点，本发明的另一目的系提供一种用于多层农膜的三频带荧光粉，该荧光粉可创造以无机荧光粉形式存在的材料，使其在蓝色、绿色和红色全部三种光谱区域进行转换辐射，并符合一定的强度比例。

为达到上述目的，本发明提供一种用于多层农膜的三频带荧光粉，其以IIA族元素的正硅酸盐为基质，被d-f元素激活，特征在于：该荧光粉属于(MeO)_2α(SiO₂)_α硅酸盐系列，其中α＝1，2或3，∑Me⁺²＝Ba⁺²及/或Sr⁺²及/或Ca⁺²及/或Mg⁺²并具有斜方结晶结构，被d-f元素激活时可产生三频带辐射光谱。

【附图简述】

图1-4是本发明所提出的不同实施例的荧光粉辐射光谱的示意图。

【实施方式】

首先，本发明的目的在于消除上述农膜的缺点。为了达到这个目标，本发明的用于多层农膜的三频带荧光粉以IIA族元素的正硅酸盐为基质，被d-f元素激活，特征在于：该荧光粉属于(∑MeO)_2α(SiO₂)_α硅酸盐系列，其中α＝1，2或3，∑Me⁺²＝Ba⁺²及/或Sr⁺²及/或Ca⁺²及/或Mg⁺²并具有斜方结晶结构，被d-f元素激活时可产生三频带辐射光谱。

其中，该d-f元素为Eu⁺²，Mn⁺²或Sm⁺²。

其中，该三频带辐射光谱的最大值波长为λ₁＝440-460nm，λ₂＝515-535nm及λ₃＝625-650nm。

其中，当α＝1时，该荧光粉具有化学计量公式(Ba_1.0Sr_0.30Ca_0.30Mg_0.4)SiO₄，激活剂为Eu⁺²，Mn⁺²或Sm⁺²，其原子分率为0.001＜Eu≤0.02，0.0001＜Sm≤0.005，0.001＜Mn≤0.015，其化合物为斜方结晶架构，可使蓝-绿-红色辐射，且其频带强度比为1∶0.5∶1-1∶0.25∶0.5。

其中，当α＝2时，该荧光粉具有化学计量公式(Ba_0.5Sr_1.5Ca_1.0Mg_1.0)Si₂O₈:EuSmMn，具有斜方晶格，催化剂原子分率为：0.001＜Eu≤0.01，0.0001＜Sm≤0.005及0.005＜Mn≤0.15，可使三频带辐射可见光谱在蓝-绿-红色区域的频带强度比为1∶2∶2-1∶2∶4。

其中，当α＝2时，该三频带荧光粉具有化学计量公式Ba_0.25Mg₁Sr_1.75Ca₁Si₂O₈，催化剂为Eu⁺²，Mn⁺²或Sm⁺²，三频带辐射位于光谱蓝色，绿色和红色区域，被近紫外线光激发时频带强度比为2∶2∶3。

其中，该荧光粉为超细散粉末，平均粉末尺寸为0.4≤d_cp ≤0.8μm，其比面变化范围为46·10³≤S≤80·10³cm²。

其中，该超细散粉末覆盖着不透光的孔隙，该孔隙半径为12≤τ≤20

全部粉末表面之间和孔隙表面的比例关系为10∶1-10∶2。

首先，下面将阐述本发明所提出的用于多层农膜的三频带荧光粉材料的物理-化学实质。

第一，这些无机材料被单一化学式连接。当化学计量指数α＝1时，这个公式被记录为Me⁺² ₂Si₁O₄。如果化学计量指数α＝2，那么该三频带荧光粉的公式为Me⁺² ₄Si₂O₈。如果化学计量指数为α＝3，那么该三频带荧光粉的公式记录为Me⁺² ₆Si₃O₁₂。第二，本发明所提出的化合物只能存在一种类型的原子，譬如Ba₂SiO₄或Ba₄Si₂O₈。当晶格中阳离子含量(原子分率)相等时，本发明所提出的化合物的化学式可以记录为BaMgSiO₄或(Ba，Mg，Sr，Ca)₄Si₂O₈。第三，本发明所提出的化合物结晶主要是斜方晶格，其公式中单位晶胞单位数Z＝4。

正如我们的研究所指出，上述化合物很容易被金属离子激活，譬如Sm⁺²(d-f元素)，Eu⁺²(d-f元素)及Mn⁺²(d元素)并形成稳定的固溶体。在这种激活作用下荧光粉发光，当它被短波光激发时，立刻产生三种(两种情况很少)发光带，且正好位于蓝色，绿色和红色辐射区域，这时所形成的发光中心为：蓝色中心(Eu⁺² _Me+2)°，红色中心(Mn⁺² _Me+2)°，绿色发光中心，精确记录迄今未知，但能够设想这种绿色中心为(Mg_Ba)°或(Sr_Ba)°或(Ca_Ba)°。在相同化合价同晶代替的过程中在化合物晶格里形成了小尺寸的IIA族阳离子Ba⁺²。

请参照图1-4，其分别描绘了本发明所提出的不同实施例的荧光粉辐射光谱的示意图。在图1中所描绘的光谱在λ＝450nm及λ＝520nm的区域具有两种明显的光谱最大值。第三种最大值在λ＝626nm的区域，但不明显。下面我们将注意到，所援引的光谱与以下化合物有关，(Ba_0.5Sr_0.15Ca_0.15Mg_0.2)₂SiO₄:EuSmMn(请参照图1)，(Ba_0.8Sr_2.2Ca_0.5Mg_0.5)Si₂O₈:EuSmMn(请参照图2)及(Ba_0.4Sr_4.6Ca_0.5Mg_0.5)Si₃O₁₂:EuSmMn(请参照图3)，并且实际上它们与上述WO 00/24243专利原型中所论述的单组分Ba₃MgSi₂O₈:EuMnPr荧光粉光谱不具有任何规律性的关系。第一，所有光谱实际上具有三个最大值，而不是专利原型中所指出的两个。第二，所有光谱具有不同最大强度(图1和2中短波更高，图3中中波更高，图4中长波更高)。此外，每个最大辐射半波宽可以根据荧光粉组成而变化，譬如λ_0.5＝60-90nm。本发明所提出的荧光粉非常重要的特点在于它的高量子效率和发光强度。

本发明所提出的荧光粉能量亮度值同样很大，为60·10³-120·10³能量单位(作为比较标准，在这里使用Ba_1.96Eu_0.04SiO₄荧光粉样品，其能量亮度为L＝80·10³能量单位。)。本发明所提出的荧光粉的这些显著优越性的实现有赖于以下条件，上述材料具有化学计量公式(Ba_1.0Sr_0.30Ca_0.30Mg_0.4)SiO₄，激活剂为Eu⁺²，Sm⁺²及Mn⁺²，其原子分率为0.001＜Eu⁺²≤0.02，0.0001＜Sm⁺²≤0.005，0.001＜Mn⁺²≤0.015，本发明所提出的化合物为斜方结晶架构，可保证蓝-绿-红色辐射，上述频带的强度比例关系为1∶0.5∶1-1∶0.25∶0.5。我们注意到，这种荧光粉实际上具有最大辐射能量效率，如L＝100·10³。这种辐射体对于栽培富含蛋白质作物的温室装置是必要的，如大豆和青豌豆。

下面将分析在本发明所提出的荧光粉辐射特点的形成中每种阳离子的作用。首先，Ba⁺²能增大正硅酸盐晶格参数，有助于在晶格中安置更大尺寸的Eu⁺²(离子半径τ_Eu＝1.24

，是这些阳离子中最大之一)。与Ba⁺²比较，Mg⁺²离子半径最小(τ_Mg＝0.65)，它保证在晶格中的强静力场梯度。这与Mg⁺²带有2个单位的电荷同时尺寸小有关。由于下列原因，组成中必须具有中等尺寸的Sr⁺²及Ca⁺²：1.为了减小本发明所提出的荧光粉的化学计量公式的分子质量。也就是说，减小荧光粉组成的材料消耗；2.为了形成非当量发光中心几何尺寸，尽可能延长中间的绿色辐射带。这样，向晶格中加入Sr⁺²保证(Sr⁺² _Ba2)°中心形成，特别是(Sm⁺² _Ba+2)°存在时，它能保证绿色-黄色发光，这种作用显然由正硅酸盐晶格中同晶替代的Ca⁺²所产生；3.为了形成均匀的内部晶体介质，并在大尺寸Ba⁺²及小尺寸Mg⁺²之间起到调节剂的作用。

上述每种离子都形成具有各种熔点温度的正硅酸盐，如Mg₂SiO₄的T_熔＝1450℃，Ca₂SiO₄的T_熔＝1480℃，Sr₂SiO₄的T_熔＝1350℃，Ba₂SiO₄熔点温度与之相近T_熔＝1320℃。

本发明所提出的荧光粉的另一个最重要特性是，与已知的Ba₃MgSi₂O₈材料相比，它具有充分的生态安全性。Ba⁺²化合物由于自身的毒性因而在材料中受到一定限制，与具有生态危险性的BaSO₄一样，难溶解的Ba⁺²硝酸盐，氯化物和溴化物同样具有一定的危险性。文献中关于Ba₃MgSi₂O₈的溶解度的数据没有公开，但是很明显，酸性土壤中这种化合物能够溶解。因而在本发明所提出的荧光粉中必须尽量减少Ba⁺²浓度，同时将它替代为毒性较小的Ca⁺²，Mg⁺²及Sr⁺²。从这些观点来看，(Ba，Mg，Sr，Ca)Si₂O₈组成大有前景，其中Ba⁺²质量分率减小了75％(阳离子晶格)。从生态学观点来看，更有前景的是(Ba_0.5Sr_1.5Ca₁Mg₁)Si₂O₈:EuSmMn组成，其中Ba离子质量含量低于12％。本发明所提出的荧光粉所具有这些特别的优越性，其特征在于：上述材料具有化学计量公式(Ba_0.5Sr_1.5Ca_1.0Mg_1.0)Si₂O₈:EuSmMn，为斜方结晶结构，其催化剂为：0.001≤Eu≤0.01，0.0001≤Sm≤0.005，0.005≤Mn≤0.15。保证在可见光谱蓝色-绿色-红色区域的三频带辐射，频带强度比例关系为1∶2∶2-1∶2∶4。

正如我们在研究中指出，这种荧光粉对于栽培浆果作物的温室设施是必要的。所存在的辐射波长λ＝630nm的强烈的红光峰值保证所栽培作物具有非常高的含糖量，味道鲜美。必须指出，本发明所提出的三频带荧光粉在栽种了大量植物的多层温室照射中具有实质性优越性。转换辐射光谱的强烈绿色部分甚至能作用于低层的秧苗和植物，同时保证它们必要的发芽率和适时成熟。

我们已指出，荧光粉具有高的光能亮度，这时剩余部分足够地均匀分布在λ＝400-800nm全部光谱区域。这些显著优越性与无机三频带荧光粉有关，其特征在于，当指数α＝2时，上述材料具有化学计量公式(Ba_0.25Sr_1.75Ca_1.0Mg_1.0)Si₂O₈及斜方结晶结构，催化剂为Eu⁺²，Mn⁺²，Sm⁺²，其原子分率为：0.001≤Eu⁺²≤0.05，0.0004≤Sm⁺²≤0.01，0.001≤Mn⁺²≤0.05。三频带辐射位于蓝色，绿色和红色光谱区域，当它们被近紫外光激发时，频带强度的比例关系为2∶2∶3。

下面将指出荧光粉基质中催化剂浓度对于每种光谱带辐射强度的实质性影响。如果活性离子Eu⁺²浓度为0.001＜[Eu⁺²]≤0.01，那么蓝色带的强度同所加入的催化剂浓度呈线性变化。Eu⁺²的补充剂量引起光谱带的增宽至λ_0.5＝80nm，强度增长至1.5-2单位。为了出现清晰的光谱效应，所加入[Mn⁺²]为0.001≤[Mn⁺²]≤0.005。从这个最大值开始，锰离子辐射强度在红色光谱区域为J＝0.2-2.0单位。红色带的强度增长延长到0.018≤[Mn⁺²]≤0.02，此后发生了频带变宽及其最大值位置位移至λ＝625-638nm红色区域。

更复杂的情况在于，λ＝520nm的绿色带的辐射强度取决于[Sm⁺²]以及基本离子之间的浓度比例关系，即[Sr]/[Ba]及[Sr]/[Ca]。在这里将着重研究所加入的离子原子分率为0.0001≤[Sm⁺²]≤0.005时的线性关系，此后更多的对于这种峰值位置的实质性影响将由替代离子[Ba^+a]的[Sr⁺²]所产生。当[Sr⁺²]/[Ba⁺²]＝4∶1时，绿色峰值强度为1.5-2单位，同时当添加[Ca⁺²]时不发生变化。随着这种阳离子在荧光粉基质中含量增大，绿色光谱区域的光谱带增大至λ_0.5＝85-90nm。为了创造本发明所提出的荧光粉，已深入研究了它的专业合成工艺，包括原料长时间混合阶段，在坩埚中安置所制备配料以及精细压实，弱还原气压下配料热处理以及随后已制备产物的酸-碱加工和行星式球磨机中的研磨。

本发明所提出的无机荧光粉合成时所使用的原试剂为：碳酸盐、乙二酸盐、以及钡、锶、钙及镁的碳酸羟胺盐的混合物。作为试剂，对于所加入的催化剂优先使用氧化物Eu₂O₃(99.99％)及Sm₂O₃(99.95％)，同样还有碳酸盐MnCO₃(99.5％)。我们已确定，激活配料的含量对于所制备的产物的质量产生一定的影响，因此这些激活配料含量误差不得超过本身质量的5％。当全部必要组分的称样装载到专业混合器中，混合器中分布着细散的锆球。混合器转速为120-250转/分。混合过程持续时间为30-120分钟。

已准备的配料分布在容量为0.5L，0.75L的刚铝石坩埚中，坩埚中借助于P＝1kgf/cm²专业压力机压实。装有被压实配料的坩埚装载到SiC炉里，SiC具有高导热性并保证炉中均匀加热，源于SiC的加热炉保证快速加热，速率为6℃/分。通过专业导管在电炉中加入气体混合物，通常为1-5％氢和99-95％氮。使用的全部气体均为高纯度。合成过程中气体交换速率为1-2L/分。初始合成阶段温度增长速率为2-4℃/分，已加热电炉中温度约为T＝1100℃。炉内温度持续时间为0.5-2小时，此后温度提高到T＝1250-1400℃。在这种温度下电炉中配料灼烧持续时间为1-5小时。此后电炉降温至T＝400℃，炉中仍保持所指定的还原气氛，之后将坩埚和所含有的产物进行卸载，对产物进行加工。下面将描述本发明所提出的荧光粉合成的具体实例，实例1，使用以下试剂：

CaCO₃：0.3M

SrCO₃：0.3M

BaCO₃：1M

Mg(CO₃)Mg(OH)₂：0.2M

SiO₂：1M

Eu₂O₃：0.005M

MnCO₃：0.01M

Sm₂O₃：0.003M

将所称量的这些试剂在混合器陶瓷鼓筒中混合，鼓筒中填充有质量为500g的锆球。混合进行2小时，转动速率为120转/分。将配料装载到专业型材的刚铝石坩埚中，保证弱还原气氛。坩埚中的试剂在压力下配料压实至1kgf/cm²。将坩埚装载到导热性强的SiC电炉炉里。保证电炉升温速率为4℃/分并在第一阶段达到T＝1100℃，此后加热持续时间为τ＝40分。电炉中填充气体混合物为H₂∶N₂＝5∶95。然后炉中温度以升温速率为4℃/分升至T＝1350℃，这个温度下持续加热120分。然后炉子自然冷却至200℃，保持填充气体的充填。然后产物在陶瓷鼓筒中研磨并进行最后加工。此后用1-2％磷酸溶液进行溶解，时间为8-10分钟。产物洗涤至中性PH值，此后在干燥箱中烘干，温度为T＝120℃。干燥持续180分。干燥后的产物通过500目的筛网过筛并进行光技术参数和分散度的测量。

光技术参数测量包括确定光谱辐射组成和光谱最大值之间的比例关系，色坐标和主辐射波长计算。对于(Ba_0.5Sr_0.15Ca_0.15Mg_0.2)₂SiO₄的具体实例，光谱中频带比例关系为蓝∶绿∶红＝1∶0.5∶0.5，色坐标x＝0.2988，y＝0.3034，主波长λd＝473nm。同时样品发光亮度为B＝17046单位，亮度能量值为L＞84·10³。在专业的激光绕射仪上测量荧光粉分散组成，为下列值：

d₁₀＝0.5μm

d₅₀＝0.8μm

d_cp＝1.0μm

d₉₀＝2.6μm

平均比面值为S＝44·10³cm²/cm³。有关文献中技术农膜的荧光粉分散组成的相对参数至今没有统一的观点。一些工业公司提出，所制作的荧光粉的粉末平均直径值为6＜d_cp＜10μm，比面值为S≤4000cm²/g。根据本发明的观点，这些所使用的大尺寸粉末对于薄膜层的制作难于实现，这是因为d＜10μm的粉末尺寸只能与厚度为h＝30μm的聚合薄膜层相比量。因而在本发明中制作工艺方向在于创造纳米级分散粉末，也就是说这种荧光粉粉末的粉末尺寸减小至小于1000nm＝1μm。这种粉末，第一，能制作用于农膜的更薄膜层；第二，这些粉末能制作具有更大发光亮度的薄膜层；第三，使用纳米尺寸粉末时，能实质性提高发光薄膜层的亮度平均性。所有上述优越性在三频带荧光粉中实现，其特征在于，上述荧光粉使用了超细散纳米级粉末，该粉末具有平均尺寸0.4≤d_cp≤1.0μm，比面变化范围为S＝44·10³cm²/cm³。

本发明所提出的荧光粉粉末的物理-化学参数的单一研究在低温吸收法中已体现。全部的荧光粉粉末表面覆盖着不透光的孔隙。根据BET测量结果得出，粉末表面孔隙半径为尺寸12≤d_z≤20

在这种情况下，内部孔隙面与全部粉末表面比值为1∶10-2∶10。本发明所提出的荧光粉粉末表面上的这种孔隙形成现象为我们首次发现，并且成为荧光粉非常重要的和独特的参数。第一，荧光粉表面的孔隙促进荧光粉发光亮度增大，同时也是从粉末材料向材料表面辐射的光学通路。第二，孔隙的存在有助于提高聚合物材料中荧光粉粉末的吸附，这样增大了薄膜层机械抗拉强度。本发明已指出，源于聚乙烯N158的农膜具有抗拉强度E＝15kgf/cm²，农膜中所填充的是无孔隙粉末，这时采用具有孔隙的本发明所提出的荧光粉粉末能将强度值提高至E＝30kgf/cm²。这是本发明所提出的荧光粉非常重要的优越性，其特征在于，上述材料的超细散粉末被不透光的孔隙覆盖，孔隙半径为12≤d_z≤20

全部粉末表面和孔隙面的比值为10∶1-10∶2。

上述已指出，使用光转换农膜能提高各种作物的产量达20-75％。在北半球北纬20-40℃，在长时间太阳辐射和多风条件下对本发明所提出的三频带农膜和三频带荧光粉进行试验。我们选择茄子、蕃茄作为植物“试验样品″。在49天试验时间内，温室中所栽培的茄子产量增大52％，同时单株茄子平均质量为610g，同期单株茄子质量为380g。蕃茄产量增大40％，每个蕃茄质量增大5-8％。

综上所述，本发明的用于多层农膜的三频带荧光粉具有：1.可创造薄膜光谱转换材料，主要光谱区域在蓝色，绿色和红色区域2.可创造以无机荧光粉形式存在的材料，使其在蓝色、绿色和红色全部三种光谱区域进行转换辐射并符合一定的强度比例等优点，因此，确可改善已知农业薄膜的缺点。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内可作少许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (7)

1.一种用于多层农膜的三频带荧光粉，其以IIA族元素的正硅酸盐为基质，被d-f元素激活，特征在于：该荧光粉属于(MeO)_2α(SiO₂)_α硅酸盐系列，其中α＝1，2或3，∑Me⁺²＝Ba⁺²及/或Sr⁺²及/或Ca⁺²及/或Mg⁺²并具有斜方结晶结构，被Eu⁺²、Mn⁺²和Sn⁺²共激活时可产生三频带辐射光谱。

2.如权利要求1所述的用于多层农膜的三频带荧光粉，其中该三频带辐射光谱的最大值波长为λ₁＝440-460nm，λ₂＝515-535nm及λ₃＝625-650nm。

3.如权利要求1所述的用于多层农膜的三频带荧光粉，其具有化学计量公式(Ba_1.0Sr_0.30Ca_0.30Mg_0.4)SiO₄，激活剂为Eu⁺²，Mn⁺²和Sm⁺²，其原子分率为0.001＜Eu⁺²≤0.02，0.0001＜Sm⁺²≤0.005，0.001＜Mn⁺²≤0.015，其化合物为斜方结晶架构，可保证蓝-绿-红色辐射，且其频带强度比为1∶0.5∶1-1∶0.25∶0.5。

4.如权利要求1所述的用于多层农膜的三频带荧光粉，其具有化学计量公式(Ba_0.5Sr_1.5Ca_1.0Mg_1.0)Si₂O₈:EuSmMn，具有斜方晶格，激活剂原子分率为：0.001≤Eu≤0.01，0.0001≤Sm≤0.005及0.005≤Mn≤0.15，其可使三频带辐射可见光谱在蓝-绿-红色区域的频带强度比为1∶2∶2-1∶2∶4。

5.如权利要求1所述的用于多层农膜的三频带荧光粉，其中当α＝2时，该三频带荧光粉具有化学计量公式Ba_0.25Mg₁Sr_1.75Ca₁Si₂O₈，激活剂为Eu⁺²，Mn⁺²和Sm⁺²，三频带辐射位于光谱蓝色，绿色和红色区域，被近紫外线光激发时频带强度比为2∶2∶3。

6.如权利要求1所述的用于多层农膜的三频带荧光粉，其中该荧光粉为超细散粉末，平均粉末尺寸为0.4≤d_cp≤0.8μm，其比面变化范围为46·10³≤S≤80·10³cm²/cm³。

7.如权利要求6所述的用于多层农膜的三频带荧光粉，其中该超细散粉末覆盖着不透光的孔隙，该孔隙半径为

全部粉末表面之间和孔隙表面的比例关系为10∶1-10∶2。

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