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基于环保、寿命长等优势,白光LED有望成为新一代照明光源。作为白光LED重要组成部分,荧光粉对其显色性、亮度、寿命等方面影响很大。在荧光粉体系中,硅基氮化物荧光粉因含有Si-N四面体网状结构,在近紫外到蓝光(370 nm465nm)激发下,于可见光范围内呈现出宽波长发射带,能够较好地应用于白光LED中。因此本文利用碳热还原氮化法合成Sr2Si5N8:Eu2+与Sr2Si5N8:Ce3+荧光粉,分别研究稀土离子(Eu2+,Ce3+)掺杂、离子Y3+、Al3+和Ti4+部分取代Sr2+与Si4+对荧光粉结构和发光性能的影响,主要研究成果如下:(1)在1500℃下合成了Sr2Si5N8:Ce3+荧光粉,XRD研究表明,Sr2Si5N8:Ce3+荧光粉晶体结构均与Sr2Si5N8标准相(PDF 85-0101)吻合,属正交晶系(Pmn21空间群)。在510 nm监测下,激发光谱覆盖300 nm500 nm;在430 nm蓝光激发下,荧光粉在450 nm650 nm范围具有较强的宽峰发射,峰值位于510 nm左右,源于Ce3+的5d→4f电子跃迁。随着Ce3+掺杂量的增加,荧光粉发光强度先升高后下降,在Ce3+掺杂量超过3%后荧光粉发生浓度淬灭现象。探究了碱金属离子Li+、Na+和K+对Sr2Si5N8:0.03Ce3+荧光粉的电荷补偿,其中在3%Li+、3%Na+和4%K+共掺杂时,荧光粉发光强度提升最显著,分别提高了33%、25%和14%。(2)合成了Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉,XRD研究表明,样品衍射峰与Sr2Si5N8结构标准衍射峰(PDF 85-0101)一一对应,没有观察到其他的衍射峰。在613 nm监测下,激发光谱覆盖300 nm550 nm,来源于Eu2+离子的4f7→4f65d1跃迁,在450 nm蓝光激发下,发射峰在500 nm750 nm范围,峰值位于613 nm,由Eu2+的4f65d1→4f7跃迁引起。随着Eu2+浓度的增加,样品发光强度先上升后下降,在Eu2+掺杂量为2%时样品发光强度达到最大。从Sr2Si5-xAlxN8:0.02Eu2+(或Sr2-xYxSi5-x-x AlxN8:0.02Eu2+)荧光粉的发射光谱可以看出,随着Al3+(或Y3+-Al3+)取代量的增加,样品发光强度先升高后下降,在Al3+(或Y3+-Al3+)取代量为0.4(或0.16)时样品发光强度最高,较Sr2Si5N8:0.02Eu2+荧光粉发光强度均提高了22%。稀土离子Ce3+共掺杂提高Sr2Si5N8:0.02Eu2+荧光粉发光性能,在Ce3+掺杂量为0.03时样品发光强度提升最多,比未共掺时提高了66%。(3)以葡萄糖(C6H12O6)为还原剂合成了Sr2Si5N8:0.02Eu2+荧光粉,确定最佳合成温度为1500℃,最佳还原剂掺杂量为n(C6H12O6)/n(SrCO3)=1.5,比碳粉作为还原剂时样品发光强度提高了34%。XRD研究表明,样品衍射峰与Sr2Si5N8结构标准衍射峰(PDF 85-0101)一致。荧光光谱研究表明,随着Ti4+取代量的增加,样品发光强度先升高后下降,在Ti4+取代量为0.12时样品获得最好的发光性能,具体为发光强度提高了54%,荧光寿命延长至5.37 ms。