【摘 要】
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基于非人眼视觉照明的广义生物光照技术,覆盖了从紫光到远红光的宽谱范围。以绿色低碳为目标的植物工厂及垂直农场内的植物种植,需要发展具有特异性的人工辐射光源为植物生长的光合作用提供所需要的光能。由于受限于长波长红光半导体芯片制造技术,Al In Ga N蓝紫光芯片与荧光粉转换成的长波长红光的组合,是构筑上述人工植物光源的重要方案;微波场等外场辅助材料制备方法具有节能、洁净、快速的优点,是合成荧光材料的
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基于非人眼视觉照明的广义生物光照技术,覆盖了从紫光到远红光的宽谱范围。以绿色低碳为目标的植物工厂及垂直农场内的植物种植,需要发展具有特异性的人工辐射光源为植物生长的光合作用提供所需要的光能。由于受限于长波长红光半导体芯片制造技术,Al In Ga N蓝紫光芯片与荧光粉转换成的长波长红光的组合,是构筑上述人工植物光源的重要方案;微波场等外场辅助材料制备方法具有节能、洁净、快速的优点,是合成荧光材料的重要技术方案。本文主要采用微波灼烧法及高温固相法制备了三种不同晶体结构的蓝紫光可激发的氧化物基远红光发射荧光粉,主要成果如下:1.采用微波灼烧法在较低的灼烧温度下制备了远红光Zn Ga2O4:Cr3+荧光粉,并和固相法制得的该荧光粉进行了比较。由于微波场作用于固体颗粒的局部介电损耗本性,微波能所致的体积加热特征使得灼烧样品具有较小的温度梯度,获得的微米级荧光粉颗粒具有相对光滑的形貌。微波灼烧Zn Ga2O4:Cr3+荧光粉在260nm、410 nm和550 nm波长处有三个激发带,发射中心位于690 nm和700 nm。另外,微波灼烧的荧光粉在260 nm处的光致激发光谱的强度显著增强,这是由于微波场与固体颗粒之间的“非热效应”相互作用,导致了Zn Ga2O4基质缺陷的减少。上述表征及衰减时间、热猝灭和色坐标结果表明,微波灼烧法制得的远红光发射Zn Ga2O4:Cr3+荧光粉具有高效、节能和环境威胁小的优点。2.采用高温固相反应法制备了一种新成分的具有远红光发射的Sr3Na Nb O6:Mn4+荧光粉。对Sr3Na Nb O6:Mn4+的相组成、形貌特征以及光致发光性能进行了详细的研究和讨论。Sr3Na Nb O6:Mn4+空间群为R-3c H,晶胞参数为a=b=9.7722（?）,c=11.601（?）。另外,Sr3Na Nb O6:Mn4+的颗粒尺寸在微米级别,光致激发光谱和光致发射光谱表明,在370 nm紫外光激发下,Sr3Na Nb O6:Mn4+荧光粉的发射中心位于700 nm。Sr3Na Nb O6:Mn4+荧光粉在600-800 nm范围内的发射光谱可以覆盖红光（PR）和远红光(PFR)光敏色素的吸收光谱。3.采用高温固相法制备了M3Ga5O12:Cr3+（M=Lu,Y）荧光粉,研究了M3Ga5O12:Cr3+荧光粉的晶体结构,紫外可见漫反射光谱、光致激发和发射光谱、热稳定性以及CIE色度坐标。M3Ga5O12:Cr3+荧光粉具有石榴石型结构,紫外可见漫反射光谱有三个吸收峰,对应其激发光谱。M3Ga5O12:Cr3+荧光粉的激发光谱覆盖了200-700 nm波段,发射中心位于710 nm左右。当M分别为Lu和Y时,M3Ga5O12:Cr3+荧光粉的光谱特征趋于一致,Lu3Ga5O12:Cr3+和Y3Ga5O12:Cr3+发射峰之间5 nm的位移差是由于Lu3+和Y3+之间的半径差所致。同时,M3Ga5O12:Cr3+的发光强度在150℃下能保持初始的72.4%/82.1%,表现出较高的热稳定性,其CIE色度坐标分别为（0.717,0.283）、（0.713,0.289）,位于远红光区域。
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