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荧光粉是白光LED降低色温、提高显色指数、获取高品质发光的关键原材料。稀土激活碱土硅(铝)酸盐一方面可以单独作为荧光粉使用,另一方面可以作为前驱体合成其它新材料或用作结构模板调控其它新结构与新性能。硅(铝)酸盐基质不仅物质充裕,而且结构丰富,但硅(铝)酸盐的合成常伴生、其它杂相,不利于提高发光效率,而发光色度取决于激活剂在晶格点阵中的格位占据与对称性。为调控发光并揭示机理,论文首先研究了黄绿色荧光粉M2Si04:Eu(M=Sr,Ba,Ca)相变、格位占据与控制合成;进而,研究了橘黄色荧光粉(Sr,Ba)3Si05:Eu相变、Eu离子格位占据、发光颜色调控、能带结构与发光机理;再者,研究了 Eu2+与Ce3+在Li2SrSi04中发光特性,并利用Eu3+作为光谱探针,结合X射线衍射、电子衍射、EXAFS等实验手段和理论计算,对Li2SrSiO4晶体结构重新解析;最后,研究了 Sr3A1206:Eu产生红色发光的机理。主要成果如下:(1) Sr2Si04:Eu2+存在低温β相和高温α’相两种结构。在1150-1250℃范围内升高温度促使物相从α’向β相转变,β相含量增多;当温度升高至1300℃时α’相显著增加,同时诱发少量Sr3Si05杂相生成。利用纳米SiO2替换常规SiO2原料,在1150-1250℃范围内增大纳米5iO2用量促使物相从α’向β转变;在1300℃采用纳米SiO2能够抑制Sr3Si05杂相生成,但结晶度随纳米SiO2含量增多而下降。采用少量纳米SiO2有助于控制晶粒形核与生长,增强发光。利用Ba取代Sr获得了α’纯相,而利用纳米Si3N4部分取代常规5iO2作为硅源合成了 β纯相。(2)合成Sr3Si05:Eu过程中伴生Sr2Si04:Eu2+杂相是由于降温过程中物质分解所致。在Sr3SiO5:Eu中Eu随机取代Sr的Wyck.4c与8f格位。利用Ba与Sm调控Sr3SiO5:Eu发光颜色的机理是由于掺入导致Eu价态发生改变,准确地说改变了陷阱能级深度。Sr3Si05:Eu的橘红色发光来自于Eu2+结合空位形成的类似于Eu3+的准粒子态。(3) Li2SrSi04长程平均结构满足空间群P3121对称性,而局域结构满足空间群C2对称性,使用光谱探针发现了锂酸盐化合物的隐藏对称性。(4) Sr3A1206:Eu产生红色发光的机理也是源于Eu2+结合空位形成的类似于Eu3+的准粒子态。上述成果为开发新型材料奠定了坚实的物质结构与电子结构基础。