固态照明用新型荧光粉材料,是高效白光发光二极管（LED）器件的关键组成部分,也是目前发光材料和节能技术领域的研究热点之一。当前,白光LED主要通过蓝光GaN芯片和黄色YAG:Ce³⁺荧光粉转换复合产生白光。这种组合虽然量子效率较高,但其显色性能较差。因而,为获得高显色性低色温的白光LED,需要开发能与上述组合配合使用的新型红色荧光粉。近年来,由于具有较好的化学稳定性和光学性能,以铌酸盐化合物为基质的稀土离子激活发光材料倍受关注。本课题采用前驱体法,探索合成了新型Eu³⁺离子激活M₄Nb₂O₉（M=Mg、Ca）纳米荧光粉,研究了不同的碱土金属离子的铌酸盐中,晶体结构对Eu³⁺离子的配位环境和发光性能的影响,并系统地研究了Eu³⁺离子掺入浓度对荧光粉结构、形貌和发光性能的影响,解释了Eu³⁺离子与铌酸盐基质之间的能量传递机制。获得的主要实验结果和结论概括如下:（1）采用基于sol-gel的前驱体法成功制备了Mg₄Nb₂O₉:Eu³⁺_x和Ca_4-xNb₂O₉:Eu³⁺_x红色纳米荧光粉,荧光粉颗粒的尺寸分布在50 nm¹00 nm范围内,反应产物中未检测出杂质相。（2）基于XRD分析,Eu³⁺离子进入了基质的晶格,并导致了衍射峰的轻微偏移,通过对HRTEM的高分辨衍射条纹分析,掺杂后的Mg₄Nb₂O₉和Ca₄Nb₂O₉分别为六方晶体和单斜晶体结构,与未掺杂前相比晶体构型没有发生显著变化。（3）Mg₄Nb₂O₉:Eu³⁺_x和Ca_4-xNb₂O₉:Eu³⁺_x红色纳米荧光粉的最强激发峰都在395 nm附近,次强激发峰位于465 nm附近,而在395 nm激发下,它们的发射主峰分别位于613 nm和611 nm附近,发光均应源自Eu³⁺离子的⁵D₀–⁷F₂电偶极跃迁,其中Mg₄Nb₂O₉:Eu³⁺_0.02和Ca_3.82Nb₂O₉:Eu³⁺_0.18分别在各自的体系中为发光强度最高的样品。（4）随着Eu³⁺离子浓度的增加,Mg₄Nb₂O₉:Eu³⁺_x和Ca_4-xNb₂O₉:Eu³⁺_x中来自基质发光强度逐渐减弱,而来自Eu³⁺离子的发光强度先增强后减弱,能够确认存在由基质向Eu³⁺离子的能量转移过程,并推定两种荧光粉中的发生的能量转移均主要是通过偶极子-偶极子之间的相互作用实现的。（5）Mg₄Nb₂O₉:Eu³⁺_x和Ca_4-xNb₂O₉:Eu³⁺_x的热淬灭温度较低,当温度达到100 ^oC时候,它们的发光强度均会降到常温时的一半。