Материал для преобразования света и композиция для его получения

Материал для преобразования света и композиция для его получения

Реферат

Настоящее изобретение относится к области композиционных материалов, конкретно - к светопреобразующим материалам, применяемым в сельском хозяйстве, медицине, биотехнологии и легкой промышленности.

Предшествующий уровень техники.

Солнечная радиация поддерживает все живое на Земле. Однако благоприятное биологическое действие ультрафиолетовой радиации Солнца (УФА - 320-400 нм, УФБ - 280-320 нм) не является однозначным фактором. Установлено, что УФБ радиация вредна для живых организмов, повреждает ДНК, белки и липиды. В последнее время слой озона в стратосфере утончается вследствие загрязнения атмосферы хлорофлюокарбоновыми соединениями, что ведет к увеличению УФ-радиации на поверхности Земли. Стоит задача получения светопреобразующих материалов, обладающих, в частности, свойством модифицировать ультрафиолетовое излучение солнца в более длинноволновое излучение, например инфракрасное, красное, зеленое, синее, и сохраняющих это свойство в течение длительного времени. Особенно острой эта проблема стала в связи с необходимостью защиты человека, животных и растений от ультрафиолетового излучения солнца, а также техногенного ультрафиолетового излучения (далее УФ-излучения), которое, как известно, вызывает ожоги кожи и стимулирует возникновение онкологических заболеваний.

Известно благотворное воздействие на биологические объекты красного излучения, которое увеличивает активность ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы (Y.A.VIadimirov et al., "Free Radical Biol. Med.", №5, 1988, p.281-286), что приводит к снижению количества активных форм кислорода, повреждающего клетку, а также усиливает синтез ДНК и белков (T.I.Kara "Photobiology of low-power laser therapy" in V.S.Letokhov et al. "Laser Science and Technology", Harwood Academic Publishers, Chur, Switzerland, 1989). Это способствует ускорению заживления ран, в том числе и восстановлению кожи от солнечного ожога. Кроме того, красное излучение с длиной волны 600-630 нм наиболее эффективно поглощается хлорофиллом-б зеленого листа. При этом ускоряется фотосинтез, что выражается в ускоренном наращивании зеленой массы растений, повышение урожая тепличных культур и сокращение сроков созревания (Stoy V., Physiol. Plant., 1965, v.14, Р.963-971; Inada K., Plant and cell physiol., 1976, v.17 p.355-365; GB 2158833, Минич И.Б. Влияние красного люминесцентного излучения на морфогенез и баланс эндогенных гормонов растений. Автореферат дисс. к.б.н., Томск. 2005).

Известны материалы, содержащие матрицу и активную добавку, поглощающую УФ-излучение (US 4081300; JP 53-136050; А3-158103, опубликован 08.07.91; FR 2419955) или обеспечивающую дозированное прохождение УФ-излучения (WO 94/1735). В качестве активной добавки материал содержит, например, сажу и фталоцианиновые красители (JP N 53-136050), бензофенон или бензотриазол (FR 2419955), n-трет-бутилфенилсалицилат или 2-гидрокси-4-метоксибензофенон (JP А3-158103), соединения салициловой, лимонной и щавелевой кислот в сочетании с красителями, например, голубым или фиолетовым (WO 94/1735). Матрица выполнена, например, в виде пленки из термопластичных полимеров (US 4081300, JP 53-136050, FR 2419955), или в виде текстильного полотна из натуральных или искусственных волокон (JP А3-158103), или в виде пластины из термопластичных полимеров (WO 94/1735), или в виде текстильного или нетканого полотна, или нити, или лака (WO 94/1735). Материалы, представляющие собой пленку, предназначены преимущественно для покрытия парников и теплиц (US 4081300, JP 53-136050, FR 2419955). Материал, представляющий собой текстильное полотно, предназначен для изготовления зонтов и тентов (JP A3- 158103), материал, представляющий собой пластину, предназначен для изготовления покрытий зонтов, тентов и даже крыш (WO 94/1735).

Однако все эти материалы не обладают способностью трансформировать УФ-излучение в красное излучение.

Известен светотрансформирующий материал (СН 667463, GB 2158833), содержащий матрицу и распределенное в ней, по меньшей мере, одно координационное соединение редкоземельных металлов (европия, самария, тербия, гадолиния) в качестве активной добавки, обеспечивающей преобразование ультрафиолетовой составляющей света в оранжево-красную часть спектра (580-750 нм). Матрица выполнена в виде пленки из термопластичного полимера. Композиция для получения этого материала содержит активной добавки 0,001-5,0 мас.% и матрицеобразующего компонента 95,0-99,99 мас.%. В качестве матрицеобразующего компонента композиция содержит, по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, поликарбонат, полистирол, полиметилметакрилат или их сополимер. Однако такой материал сохраняет свою светотрансформирующую активность в течение не более 60 дней, так как используемые для его получения соединения редкоземельных металлов относятся, как упомянуто, к координационным соединениям, которые под действием света быстро разлагаются.

Известен светотрансформирующий материал (RU 2059999), содержащий матрицу и активную добавку, в качестве которой в ней распределено, по меньшей мере, одно композитное соединение общей формулы [(La_1-xEu_x)О]_m(Lig)_n, где Lig - F, Cl, Br, О, S, Se, также обеспечивающей преобразование ультрафиолетовой составляющей света в оранжево-красную часть спектра (580-750 нм). Этот материал выполнен в виде пленки из термопластичного полимера. Композиция для его получения содержит активной добавки 0,05-1,0 мас.% и матрицеобразующего компонента 99,0-99,95 мас.% В качестве матрицеобразующего компонента композиция содержит, по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, включающей полиэтилен, сополимер этилена с винилацетатом (EVA) или полиэтилентерефталат.

Такой материал также преобразует ультрафиолетовую составляющую спектра источника света в красное излучение, однако такое покрытие сохраняет это свойство только в течение 300 дней, так как все оксогалогениды и особенно оксоселениды редкоземельных элементов на воздухе и особенно в присутствии влаги разрушаются. Известен светотрансформирующий материал и композиция для его поучения (RU 2132856), который содержит матрицу, апатит и по меньшей мере одно композитное соединение европия общей формулы Me_x ^mEu_y ³R_z ⁿ при mx+3y=nz, Me^m _x=Me^m' _x'+Me^m" _x"+..., Rⁿ _z=R^n' _z'+R^n" _z"+..., mx=m'x'+m"x"+..., nz=n'z'+n"z"+... x≥1,0≥у≥0,01, где Me - иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, диспрозий, гольмий, эрбий, иттербий, алюминий, висмут, олово, титан, марганец, кальций, барий, цинк, кадмий, натрий, калий, рубидий, цезий; R - кислород, сера, фтор, хлор, бром, фосфор, бор, ванадий, молибден, вольфрам, германий или их соединения друг с другом; m и n обозначают заряд соответственно иона Me или R. Композиция для получения материала содержит, мас.%: апатит 0,01-10,0; композитное соединение 0,01-10,0; остальное - матрицеобразующий компонент, например полимер или волокно, или композиция для получения стекла, или вещество лакообразующее или клееобразующее. Такой материал также преобразует ультрафиолетовую составляющую спектра источника света в красное излучение, однако в состав этого материала для повышения устойчивости активной добавки к действию света, воздуха и влаги введен нелюминесцирующий материал - апатит. Размер частиц светопреобразующего материала, полученного в соответствии с данным техническим решением, не может быть менее 5 мкм. Это приводит к понижению коэффициента светопреобразования и необходимости введения большой концентрации люминофора в материал, вследствие чего даже при минимальной концентрации (0,01 мас.%) надбавка к цене светопреобразующего материала, обусловленная люминофором, составляет 20-30%.

Раскрытие изобретения. Основная техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в увеличении коэффициента преобразования УФ составляющей солнечного света в 5-6 раз при сохранении концентрации 0,01 мас.% за счет применения люминофора с субмикронным размером частиц. Следствием настоящего технического решения является возможное уменьшение ценовой надбавки светопреобразующего материала, обусловленной люминофором, с 20-30% до 7-5% вследствие возможного уменьшения концентрации люминофора в составе светопреобразующего материала в 10 раз.

Другая техническая задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в расширении арсенала материалов, пригодных для изготовления изделий, обладающих светопреобразующими свойствами за счет расширения классов применяемых люминесцентных материалов.

Поставленные задачи решаются тем, что предложен светопреобразующий с материал, включающий матрицу и активную добавку (люминофор) с субмикронными размерами частиц, преобразующую УФ-излучение в оранжево-красное, согласно изобретению в качестве активной добавки содержит, по меньшей мере одно люминесцирующее соединение общей формулы:

Me_x ^aA_y ^bR_z ^c при ax+by=cz, Me_x ^a=Me_x' ^a'+Me_x" ^a"+..., А_y ^b=A_y' ^b'+A_y" ^b"+..., R_z ^c=R_z' ^c'+R_z" ^c"+...,

ax=a'x'+a"x"+..., by=b'y'+b"y"+..., cz=c'z'+c"z"+..., x≥1,0≥y≥0,0001

где Me - иттрий, лантан, церий, празеодим, европий, гадолиний, диспрозий, эрбий, иттербий, алюминий, висмут, марганец, кальций, стронций, барий, цинк, цезий;

А - церий, празеодим, европий, гадолиний, диспрозий, эрбий, иттербий, титан, марганец;

R - кислород, сера, фосфор, бор, ванадий, титан, алюминий, индий и/или их соединения друг с другом;

где: a, a', a", b, b', b" и с, с', с" обозначают заряд соответственно иона Me, A или R,

х, х', х", у, у', у", z, z", z", - обозначают формульные коэффициенты веществ.

При этом активная добавка может быть распределена внутри или на поверхности матрицы.

Материал содержит активную добавку (люминофор) в количестве, по меньшей мере, 0,001 мас.% от веса материала.

Матрица выполнена светопрозрачной.

В качестве активной добавки (люминофора) материал содержит, по крайней мере одно соединение

при R - О, Hal формулы Me_xA_yO₂Hal, где Hal - S;

или при R - О, формулы Me_xA_yO;

или при R - TiO₃ формулы Me_xА_y(TiO₃);

или при R - (Al)₅O₁₂ формулы (Me_3-уА_у)(Al)₅O₁₂;

или при R - (Al₂O₄) формулы (Me_3-уА_у)Al₂O₄;

или при R - (Al₁₄O₂₅) формулы (Me_3-yA_y)₄(Al)₁₄O₂₅;

или при R - (Al)₁₂O₁₉ формулы (Me_3-yA_y)(Al)₁₂O₁₉;

или при R - В₂O₃ формулы Me_xА_у(В₂O₃)₃;

или при R - PO₄, формулы (Me_xA_y)₂(PO₄)₃;

или при R - SiO₂ формулы (Me_xA_y)₂SiO₄;

или при R - Si₂O₇ формулы Me_xА_y Si₂O₇;

или при R - SiO₅ формулы Me_xА_уSiO₅;

или при R - Al₂Si₂O₈ формулы Me_xА_уAl₂Si₂O₈;

или при R - Hal формулы Me_xA_yHal, где Hal - О, S, Se;

или при R - ВО₃, PO₄ формулы Me_xA_y(BO₃)_z'(PO₄)_z";

или при R - VO₄, PO₄ формулы Me_xА_y(VO₄)_z'(PO₄)_z";

или при R - VO₄, РО₄, ВО₃ формулы Me_xA_y(VO₄)_z'(PO₄)_z"(BO₃)_z'";

или смеси этих соединений;

При этом в качестве соединения общей формулы Me_xA_yO₂Hal, материал содержит продукт обработки твердых растворов оксидов металлов Me и А в среде щелочных халькогенидов при 800-1280°С. При синтезе материалов используются оксиды металлов с размером частиц 0,005-0,8 мкм, полученные гидротермальным методом, золь-гель методом, методом горения, микроэмульсионным методом или методом пиролиза в высокочастотном поле.

В качестве соединения общей формулы Me_xА_у(TiO₃)_z', или (Me_3-yA_y)(Al)₅O₁₂, или (Me_3-yA_y)(Al)₂O₄, или (Me_3-yA_y)₄(Al)₁₄O₂₅, или (Me_3-уА_у)(Al)₁₂O₁₉, или Me_xА_уВО₃ материал содержит продукты взаимодействия оксидов металлов при температурах 900-1400°С в окислительной, нейтральной. или восстановительной газовой среде. При синтезе материалов используются оксиды металлов с размером частиц 0,005-0,8 мкм, полученные гидротермальным методом, золь-гель методом, методом горения, микроэмульсионным методом или методом пиролиза в высокочастотном поле, что обеспечивает получение светопреобразующего материала со средним размером частиц 0,4-0,8 мкм.

В качестве соединения общей формулы (Me_xA_y)₂SiO₄, или Me_xA_ySi₂O₇, или Me_xA_ySiO₅ или, Me_xA_yAl₂Si₂O₈ материал содержит продукты взаимодействия оксидов металлов и диоксида кремния при температурах 900-1400°С в окислительной, нейтральной или восстановительной газовой среде. При синтезе материалов используются оксиды металлов с размером частиц 0,005-0,8 мкм, полученные гидротермальным методом, золь-гель методом, методом горения, микроэмульсионным методом или методом пиролиза в высокочастотном поле. В качестве диоксида кремния используется аэросил А-180, А-300, А-380 с размером частиц менее 0,01 мкм, что обеспечивает получение светопреобразующего материала со средним размером частиц 0,4-0,8 мкм.

В качестве соединения общей формулы Ме_хА_у(В₂O₃)₃ или Ме_хА_у(ВО₃)_Z'-(PO₄)_Z" материал содержит продукты взаимодействия оксидов металлов и фосфата аммония с борной кислотой при температурах 900-1400°С в окислительной, нейтральной или восстановительной газовой среде. При синтезе материалов используются оксиды металлов с размером частиц 0,005-0,8 мкм, полученные гидротермальным методом, золь-гель методом, методом горения, микроэмульсионным методом или методом пиролиза в высокочастотном поле, что обеспечивает получение светопреобразующего материала со средним размером частиц 0,1-0,8 мкм.

Материал может содержать матрицу, выполненную в виде пленки, или пластины, или полотна текстильного или нетканого, или волокна.

Матрица может быть выполнена из термопластичных полимеров.

Матрица может быть выполнена из растворимых полимеров.

Матрица может быть выполнена из полиэфира, выбранного из группы, включающей, например, полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, поликарбонат, полиэтилентерефталат и их производные, или полиолефина, выбранного из группы, включающей, например, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен и их производные, или полиамида, или его производных; или сополимера этих полимеров, или смеси этих полимеров.

Матрица может быть выполнена из волокон натуральных, например хлопка, шелка, шерсти, пеньки, их смеси, или искусственных, например, вискозного, ацетатного, капрона, найлона, полиамида, полиэфира, их сополимера, их смеси, или смесевых, или смеси натуральных и искусственных волокон.

Матрица может быть выполнена из силикатного или модифицированного силикатного стекла.

Матрица может быть выполнена из органического стекла.

Материал может дополнительно включать лак или клей.

В качестве лака или клея материал может содержать, например, смолу кремнийорганическую, или полиэфирную, или полиэпоксидную, или эпоксидную или их смесь.

Для пояснения сущности заявленного изобретения рассмотрим общую формулу композитных соединений редкоземельных металлов люминофоров, вводимых в предлагаемый материал в качестве добавки:

Me_x ^aA_y ^bR_z ^c при ах+by=cz, Me_x ^a=Me_x' ^a'+Me_x" ^a"+..., А_y ^b=А_y' ^b'+А_y" ^b"+..., R_z ^c=R_z' ^c'+R_z" ^c"+...,

ах=а'х'+а"х"+..., by=b'y'+b"y"+..., cz=c'z'+c"z"+..., x≥1,0≥y≥0,0001

где Me - иттрий, лантан, церий, празеодим, европий, гадолиний, диспрозий, эрбий, иттербий, алюминий, висмут, марганец, кальций, стронций, барий, цинк, цезий;

А - церий, празеодим, европий, гадолиний, диспрозий, эрбий, иттербий, титан, марганец;

R - кислород, сера, фосфор, бор, ванадий, титан, алюминий, индий и/или их соединения друг с другом;

где: a, a', a", b, b', b" и с, с', с" обозначают заряд соответственно иона Me, A или R,

х, х', х", у, у', у", z, z', z", - обозначают формульные коэффициенты веществ. Эта формула отражает состав композитного люминесцентного соединения, включающего ион основания люминесцентного соединения - Me, люминесцирующий центр - ион активатора А, а также анионную часть соединения R, являющуюся в некоторых соединениях, таких как вольфраматы, ванадаты, ниобаты центрами излучения.

Наибольшей активностью положительного воздействия на биологические объекты обладает красная и инфракрасная области спектра (Минич И.Б. - Влияние красного люминесцентного излучения на морфогенез и баланс эндогенных гормонов растений// Автореферат дисс. к.б.н., Томск. 2005). Поэтому состав активаторов представлен теми элементами или комплексами элементов, которые во многих химических соединениях обеспечивают возможность генерации под действием ультрафиолетового излучения Солнца инфракрасного и красного света (Shigeo Shionoya, William M.Yen - Phosphor Handbook// CRC Press 1998).

Пределы изменения содержания активатора (у) определяются составом основания люминофора и могут иметь значения от 0 (для самоактивированных люминофоров, например CaWO₄ или ZnO), до 0,15.

Анионная часть композитных люминесцентных соединений в представленной формуле объединена величиной R_z, в которую могут войти анионы различного состава и в разных соотношениях R_z' ^c'+R_z" ^с"+..., при z=z'+z"+...,

К примеру, состав известного светопреобразующего материла - люминофора оксисульфида иттрия, активированного европием, отражается формулой

(Y_xEu_y)₂О₂S,

где Me - Y_x ³⁺, А - Eu_y ³⁺, R=O₂ ^2-+S^2-;

cz=2×2+1×2=6;

при х=1,92, ax=3×1,92=5,76

при у=0,08, by=3×0,08=0,24, отсюда ax+by=5,76+0,24

и, таким образом, ax+by=cz

К примеру, состав известного светопреобразующего материла - люминофора фосфат-ванадата иттрия, активированного европием отражается формулой Y_xEu_y(PO₄(VO₄),

где Me - Y_x ³⁺, A - Eu_y ³⁺, R=(РО₄)₁ ^3-+(VO₄)₁ ^3-;

cz=1×3+1×3=6;

при х=1,9, ax=3×1,9=5,7;

при у=0,1, by=3×0,1=0,3, отсюда ax+by=5,7+0,3=6

и, таким образом, ax+by=cz

Таким образом, предложенная формула композитных соединений оказывается наиболее емкой для описания состава композитных люминофоров из числа выбранных нами для достижения технического результата.

Как было экспериментально установлено, применение наноразмерных или субмикронных люминофоров при производстве светопреобразующих материалов на основе полимерных соединений способствует более равномерному распределению люминофоров в массе полимерного материала, повышению их механической прочности, увеличению срока эксплуатации и увеличению коэффициента преобразования в 5-6 раз. Субмикронные люминофоры обладают большим коэффициентом поглощения ультрафиолетового света вследствие развитой поверхности, что позволяет отказаться от дополнительного введения УФ-адсорберов и органических координационных соединений редкоземельных элементов в состав светопреобразующих материалов. Это в сочетании с увеличенным коэффициентом преобразования

УФ-излучения в позволяет снизить цену светопреобразующих материалов на 15-20%. Используемые при этом субмикронные люминесцентные материалы получаемые методом твердофазного высокотемпературного синтеза, термически весьма устойчивы, что делает пригодными для введения в состав высокоплавких органических полимеров, к примеру - в поликарбонат.

Только совокупность указанных отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи, а именно обеспечивает увеличение коэффициента фотопреобразования, светопреобразующих материалов. Это позволяет получить дополнительные эффекты, такие как увеличение прочности и срока службы, уменьшение стоимости материалов и расширение номенклатуры используемых светосоставов.

Необходимо отметить, что выбор матрицеобразующего компонента для получения предлагаемого материала определяется назначением изделия, выполненного из этого материала. Так, если материал предназначен для покрытия теплиц и парников, то естественно, что матрица должна быть выполнена светопрозрачной в виде пленки, при этом в качестве матрицеобразующего компонента можно использовать практически любой известный термопластичный или растворимый пленкообразующий полимер, например полиэтилен, поликарбонат полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, полиэтилентерефталат, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамид.

Композиция для получения силикатного (или иного) стекла в качестве матрицеобразующего компонента может быть использована в том случае, если предлагаемый материал предназначен, например, для остекления окон жилых и офисных помещений, а также теплиц и помещений для животных, или для изготовления, например, стекол очков, автомобилей, солнцезащитных козырьков и тентов. Натуральные и/или искусственные волокна в качестве матрицеобразующего компонента могут быть использованы для получения светотрансформирующих текстильных полотен, необходимых, например, для изготовления светозащитных зонтов и тентов, а также для пошива светозащитной одежды. Из искусственных и, в частности синтетических, волокон можно получать светотрансформирующее нетканое полотно, используемое, например, в сельском хозяйстве в качестве так называемого укрывного материала.

Следует также отметить, что субмикронные светопреобразующие материалы могут также применяться при изготовлении солнцезащитных защитных кремов, что является новой областью применения.

Лучшие варианты осуществления изобретения

Для получения предлагаемого материала берут по крайней мере одно светопреобразующее соединение (люминофор) с субмикронным размером частиц и подходящий для целей применения (дальнейшего использования) материала матрицеобразующий компонент.

Методы синтеза люминесцентных материалов с субмикронными размерами частиц достаточно подробно описаны в литературе (L.E.Shea, J.Mc.Kittrick, O.A.Lopez, E.Sluzky. Advantages of self-propagating combustion reactions for synthesis of oxide phosphors.// Journal ofSID, 5/2. - 1997 - 117-125, L.E.Shea, J.Me.Kittrik, O.A.Lopez. Synthesis of red-emitting small particle size luminescent oxides.// J. Am. Ceram. Soc. - 1996. - v.79, №12 - p.3257, Zhang Wei-ping, Yin Min Manufacturing and properties nano-particles of luminescent materials activated by RE elements// Chin. J. Luminescence. - 2000. - 21, №4. - р.314-319, Воробьев В.А., Морозов Е.Г., Витюк В.Я. Применение метода горения для синтеза люминофора Y2O3-Eu с субмикронным размером частиц. Сб. тр. ЗАО НПФ "Люминофор",вып.43, Ставрополь, 1999, с.78-88) Получение конкретных композитных соединений-люминофоров иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Оксиды иттрия и европия, мочевину, тиокарбамид в мольном соотношении 1:0,04:8:0,5 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал, полученный по реакции горения (полупродукт), смешивают с сульфидирующей смесью состава: сера 25%, калий углекислый 20%, к массе полупродукта. Шихту помещают в тигель из стеклоуглерода, который в свою очередь помещают в кювету из огнеупорного материала. Тигель накрывают крышкой, в кювету засыпают уголь БАУ. Затем кювету накрывают крышкой, помещают в печь и прокаливают при температуре 1100-1250°С в течение двух-трех часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и минеральной кислотой. Поверхность люминофора модифицируют силикатом цинка. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Y_0,96Eu_0,04)₂O₂S. Средний размер частиц люминофора - 0,5 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=313 нм) составляет 104% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученной таким способом пленки для теплиц в пять раз выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора.

Пример 2.

Оксиды иттрия и европия, мочевину, тиокарбамид в мольном соотношении 1:0,04:8:0,5 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал, полученный по реакции горения (полупродукт), смешивают с сульфидирующей смесью состава: сера 25%, калий углекислый 20%, к массе полупродукта. Шихту помещают в тигель из стеклоуглерода, который в свою очередь помещают в кювету из огнеупорного материала. Тигель накрывают крышкой, в кювету засыпают уголь БАУ. Затем кювету накрывают крышкой, помещают в печь и прокаливают при температуре 1100-1250°С в течение двух-трех часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и минеральной кислотой. Поверхность люминофора модифицируют силикатом цинка. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Y_0,96Eu_0,04)₂О₂S. Средний размер частиц люминофора - 0,1 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=313 нм) составляет 104% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,001 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученной таким способом пленки для теплиц в в 1,03 раза выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора в десять раз ниже, чем при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 3.

Оксиды иттрия и европия, мочевину в мольном соотношении 1:0,08:8,0 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал - оксид иттрия европия, полученный по реакции горения (полупродукт), смешивают с борной кислотой в мольном соотношении 1: 1,1. Полученную шихту помещают в кварцевый тигель и прокаливают в камерной печи про 1250°С в течение 1,5 часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и поверхность модифицируют силикатом магния. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Y_0,92Eu_0,08)ВО₃. Средний размер частиц люминофора - 0,3 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=254 нм) составляет 100% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,001 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученной таким способом пленки для теплиц в в 1,03 раза выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора в десять раз ниже, чем при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 4.

Оксиды иттрия и европия, мочевину в мольном соотношении 1:0,08:8,0 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал - оксид иттрия европия, полученный по реакции горения (полупродукт), смешивают с борной кислотой в мольном соотношении 1:1,1. Полученную шихту помещают в кварцевый тигель и прокаливают в камерной печи про 1250°С в течение 1,5 часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и поверхность модифицируют силикатом магния; Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Y_0,92Eu_0,08)BO₃. Средний размер частиц люминофора - 0,8 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=254 нм) составляет 100% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученной таким способом пленки для теплиц в 4,0 раза выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора соответствует расходу при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 5.

Оксиды иттрия, алюминия, церия и европия, мочевину в мольном соотношении 2,9:5,1:0,003:0,097:10,0 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал - алюмоиттриевый гранат, активированный церием и европием, полученный по реакции горения (полупродукт), помещают в тигель из оксида алюминия и прокаливают в камерной печи про 1550°С в течение 15 часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и поверхность модифицируют силикатом иттрия. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Y_0,9Ce_0,001Eu_0,033)₃Al₅O)₂. Средний размер частиц люминофора - 0,8 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=454 нм) составляет 96% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - пористый карбонат в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученного таким способом покрытия для теплиц в 6,0 раза выше в сравнении с аналогом - покрытия, полученного с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора соответствует расходу при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 6.

Растворы хлоридов титана, стронция, кальция, и празеодима смешивают с гидроксидом аммония в мольном отношении 1,05:0,498:0,05:0,002:2,5. Выпавший осадок промывают водой до рН 7,0-8,0, высушивают и помещают в тигель из карбида кремния, затем прокаливают в камерной печи при температуре 1300°С. После охлаждения люминофор отмывают водой и на поверхность наносят модифицирующее покрытие - силикат магния. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Sr_0,5Са_0,498Pr_0,002)TiO₃. Средний размер частиц люминофора - 0,5 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=365 нм) составляет 96% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - пористый карбонат в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученного таким способом покрытия для теплиц в 5,0 раза выше в сравнении с аналогом - покрытия, полученного с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора соответствует расходу при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 7.

Растворы нитратов кальция, стронция, европия и тиокарбамида в мольном соотношении 0,49:0,49:0,02:2,0 смешивают в кварцевом тигле и нагревают до 450°С. В результате реакции получают сульфиды кальция, стронция, европия. Полученный полупродукт прокаливают в трубчатой печи в атмосфере сероводорода при 900°С.После охлаждения люминофор отмывают этанолом и на поверхность наносят модифицирующее покрытие - силикат магния. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Si_0,49Ca_0,49Eu_0,02)S. Средний размер частиц люминофора - 0,6 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=365 нм) составляет 99% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения, полученного таким способом покрытия для теплиц в 7,0 раза выше в сравнении с аналогом - покрытия полученного с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора соответствует расходу при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 8.

Растворы нитрата цинка и карбамида в мольном соотношении 1,0:1,5 смешивают в кварцевом тигле и нагревают до 950°С в камерной печи при ограниченном доступе воздуха в течение 2 часов. После охлаждения люминофор отмывают водой и на поверхность наносят модифицирующее покрытие - диоксид кремния. Состав люминесцентного материала соответствует формуле ZnO:Zn. Средний размер частиц люминофора - 0,2 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=365 нм) составляет 96% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - пористый карбонат в концентрации 0,001 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения, полученного таким способом покрытия для теплиц в 2,0 раза выше в сравнении с аналогом - покрытия полученного с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора в десять раз меньше, чем при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 9.

Растворы нитратов лантана, эрбия, иттербия и карбамида в мольном соотношении 0,7:012:0,18:2,0 смешивают в кварцевом тигле и нагревают до 650°С. Оксиды редкоземельных элементов со средним размером частиц 0.7 мкм, полученные по реакции горения (полупродукт), смешивают с сульфидирующей смесью состава: сера 25%, калий углекислый 20%, к массе полупродукта. Шихту помещают в тигель из стеклоуглерода, который в свою очередь помещают в кювету из огнеупорного материала. Тигель накрывают крышкой, в кювету засыпают уголь БАУ, затем кювету накрывают крышкой, помещают в печь и прокаливают при температуре 1100-1250°С в течение двух-трех часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и минеральной кислотой. Поверхность люминофора модифицируют силикатом цинка. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (La_0,7Er_0,12Yb_0,18)₂O₂S. Средний размер частиц люминофора - 0,1 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=860 нм) составляет 94% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения, полученной таким способом пленки для теплиц в пять раз выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора.

Пример 10.

Оксиды индия и европия, мочевину, в мольном соотношении 1:0,08:8,0 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал - оксид иттрия европия, полученный по реакции горения (полупродукт), смешивают с борной кислотой в мольном соотношении 1: 1,1. Полученную шихту помещают в кварцевый тигель и прокаливают в камерной печи про 1250°С в течение 1,5 часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и поверхность модифицируют силикатом магния. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (In_0,92Eu_0,08)ВО₃. Средний размер частиц люминофора - 0,5 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=254 нм) составляет 100% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученной таким способом пленки для теплиц в 4,0 раза выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора соответствует расходу при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 11.

Оксиды иттрия и тербия, мочевину, в мольном соотношении 1:0,08:8,0 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реакция горения). Люминесцентный материал - оксид иттрия европия, полученный по реакции горения (полупродукт), смешивают с борной кислотой в мольном соотношении 1:1,1. Полученную шихту помещают в кварцевый тигель и прокаливают в камерной печи про 1250°С в течение 1,5 часов. Охлажденный люминофор отмывают водой и поверхность модифицируют силикатом магния. Состав люминесцентного материала соответствует формуле (Y_0,92Tb_0,08)ВО₃. Средний размер частиц люминофора - 0,5 мкм. Яркость свечения (при λ_возб=254 нм) составляет 100% относительно яркости свечения крупнокристаллического аналога. Полученный люминесцентный материал вводят в матрицеобразующий материал - полиэтилен высокого давления в концентрации 0,01 вес.%. Коэффициент фотопреобразования УФ-излучения полученной таким способом пленки для теплиц в 4,0 раза выше в сравнении с аналогом - пленкой, полученной с применением крупнозернистого люминофора. Расход люминофора соответствует расходу при использовании крупнозернистого аналога.

Пример 12.

Оксиды гадолиния и тербия, мочевину, тиокарбамид в мольном соотношении 1:0,04:8:0,5 растворяют в азотной кислоте. Далее раствор заливают в кварцевый тигель и нагревают до температуры 500-800°С (реак