【摘 要】
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近几年植物培育吸引了许多人的兴趣,与植物生长有关的五个因素（光、温度、水、气体和肥料）中光源最为重要。对于绝大多数植物所需的光源大致分为三部分:第一部分是蓝光（400～500 nm）,第二部分为红光（600～700 nm）,第三部分为远红光（700～750 nm）,它们分别对应于植物的向光性、光合作用和光形态。以上三种光源很好的与叶绿素a/b、植物色素PR和植物色素PFR的吸收光谱匹配,三种光源中
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近几年植物培育吸引了许多人的兴趣,与植物生长有关的五个因素（光、温度、水、气体和肥料）中光源最为重要。对于绝大多数植物所需的光源大致分为三部分:第一部分是蓝光（400～500 nm）,第二部分为红光（600～700 nm）,第三部分为远红光（700～750 nm）,它们分别对应于植物的向光性、光合作用和光形态。以上三种光源很好的与叶绿素a/b、植物色素PR和植物色素PFR的吸收光谱匹配,三种光源中蓝光和红光对于植物的生长和果实成熟最为重要。传统的室内植物栽培光源有白炽灯、高压卤素灯和氙气灯,它们存在能耗高、寿命短、光谱失配等缺点,而植物灯具有节能、使用寿命长、光谱匹配、环境友好等特点,在很大程度上满足了室内植物培育。然而光转换膜促进植物生长成为近几年比较新颖的研究课题,由于光转换膜直接利用太阳光以及可大规模进行室外培育植物等优势,因此国内外对光转换膜进行了很多研究,起初利用有机荧光染料、稀土有机配合物作为转光剂,随着进一步的研究利用稀土无机配合物和许多树脂制备了光转换膜。由于我们设计制备的RbxK2-xCa PO4F:Eu2+发光性能比较优异,本文利用RbxK2-xCa PO4F:Eu2+和PDMS胶制备了光转换膜,并进行了植物生长实验。主要内容如下:发光材料设计和性能方面:利用同一主族阳离子取代,通过高温固相法,在温度为850℃（还原气氛下）成功制备了一系列单相RbxK2-xCa PO4F（0≤x≤2）。通过XRD精修研究了Rb2Ca PO4F和K2Ca PO4F的晶体结构,属于中心对称的空间群Pnma（62）,晶系为正交晶系,沿着Y轴观察到6个[PO4]四面体组成一个圆环结构,K+,Ca2+被包围在这个圆环结构中。利用时间分辨光致发光（TRPL）光谱确定了存在三个发光中心;通过测试光致发光发现随着Rb+不断取代K+,发射光谱从665 nm蓝移到487 nm,且激发光谱不变,实现了可见光范围内的光谱可调,通过测试热猝灭性能,发现150℃时均在84%以上,这归因于它致密的晶体结构。由于激发波长相同,所制备的红光和蓝光材料可以通过简单的物理混合以后同时满足植物生长所需的蓝光和红光。光转器件的制备及植物培育实验方面:利用高温固相法合成Rb2Ca PO4F:Eu2+和Rb0.2K1.8Ca PO4F:Eu2+,将它们与环氧树脂按一定比例混合之后与380 nm的芯片封装LED灯。将Rb0.2K1.8Ca PO4F:Eu2+与PDMS按一定比例制备一系列光转换膜,并利用光致发光确定了发光强度最高时所对应的比例。利用光转换膜进行了促进小球藻和西红柿的生长实验,结果显示利用光转换膜相比对照组,小球藻和西红柿生长效果明显,说明该膜具有一定的应用价值。
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