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由于白光二极管（WLED）在能源储存和环境保护方面有潜在的应用,因此它们被认为是新一代的固态照明光源。目前,商用WLED主要由黄光YAG:Ce3+荧光粉和蓝光LED芯片组成。但是,该种商用WLED发出的白光缺乏红光成分,使得显色指数低和相对色温高。改善WLED的光学性能的一个有效方法是在其中加入适量的红色发光荧光粉。具有良好热稳定性和化学稳定性的Eu2+掺杂的氮化物红光荧光粉已被广泛地研究,但其发射光谱太宽,合成条件苛刻且原材料昂贵。这类荧光粉与绿色/黄色荧光粉混合后,很可能发生重吸收,而且它们的主发射峰的波长超过了人眼的敏感区,这些原因都影响了WLED器件的流明效率。因此,开发具有高发光效率和色彩纯度的窄带红色发射荧光粉是非常重要的。Mn4+掺杂的氟化物红光荧光粉的优点是具有较强的宽带蓝色吸收光谱和窄带红色发射光谱,并且具有较高的发光量子效率,从而使其在WLED中具有潜在的应用。然而,它们的缺点是发光的热稳定性和耐水性差,这可能导致它们的发光强度在工作温度下或潮湿环境中迅速下降。在文献调研的基础上,本论文聚焦上述两个方面,选择“Mn4+掺杂K2MF6（M=Ti,Si）红光荧光粉的共掺杂、杂化、表面改性及其发光性能研究”来展开论文的工作。本论文的研究成果及创新点如下:1.通过无H2O2水热法和表面涂层策略制备了具有高发光热稳定性和耐水性的KSF:Mn4+@CaF2（KSF=K2Si F6）红光荧光粉。先用水热法在无H2O2的条件下合成了KSF:Mn4+,然后再将CaF2包覆在KSF:Mn4+的表面,制成了KSF:Mn4+@CaF2红光荧光粉。实验结果表明:与KSF:Mn4+相比,（1）包覆样品(KSF:Mn4+@CaF2)的发光强度是未包覆样品(KSF:Mn4+)的1.94倍;（2）包覆样品和未包覆样品都具有较高的光热稳定性,两在210℃时的积分发光强度分别是30℃时初始值的193、207%,前者的发光强度比后者的稍微弱一点;（3）包覆样品KSF:Mn4+@CaF2的耐水性通过包覆CaF2得到了大幅度的改善,这是由于CaF2的外壳可以有效地阻止荧光粉表面的[Mn F6]2-基团水解成Mn O2。耐水试验的结果表明,在水中浸泡360分钟后,未包覆样品KSF:Mn4+的发光强度下降到初始值的41.68%,而包覆样品KSF:Mn4+@CaF2的发光强度仍有初始值的88.24%。通过将KSF:Mn4+@CaF2、YAG:Ce3+和环氧树脂的混合物涂抹在蓝光In Ga N芯片上,产生了良好的暖白光（相对色温为3956 K,显色指数为89.3）,表明合成的红光荧光粉在蓝光激发的暖WLED中有潜在的应用。2.通过无H2O2室温反应法、水热包覆法和室温表面包覆法的结合,合成了具有高发光强度、高发光热稳定性和耐水性的KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF红光荧光粉。先用室温反应法分别合成了KSF:Mn4+和KSF:Mn4+,Na+,再将石墨烯量子点（GQDs）包覆在KSF:Mn4+,Na+的表面上,合成了KSF:Mn4+,Na+@GQDs,最后通过表面改性将KSF基质包覆在KSF:Mn4+,Na+@GQDs的表面,制备出KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF红光荧光粉。测试结果表明:（1）KSF:Mn4+、KSF:Mn4+,Na+、KSF:Mn4+,Na+@GQDs、KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF在常温下的发光强度比为1.00:1.21:1.47:1.71;（2）这四个样品都有负的热猝灭效应,从大到小,这种效应的顺序是KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF＞KSF:Mn4+,Na+@GQDs＞KSF:Mn4+,Na+＞KSF:Mn4+;（3）耐水性的具体表现为:在去离子水中浸泡360分钟后,KSF:Mn4+,Na+@GQDs和KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF的发射光强度分别从100%下降到70.57%和91.63%,表明后者的耐水性通过包覆KSF得到了明显改善。耐水性的改善是由于KSF的不溶性涂层外壳阻止了样品表面的[Mn F6]2-的水解。通过在蓝光In Ga N芯片上涂抹KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF、YAG:Ce3+和环氧树脂的混合物,组装了一个发出暖白光的原型WLED（相关色温为4546 K,显色指数为91.3）。这些证据表明,KSF:Mn4+,Na+@GQDs@KSF在蓝光激发的暖色WLED中具有潜在的应用。3.合成了两种新型的Mn4+掺杂的有机无机杂化的K2Ti F6红光荧光粉,KTF:MEAH+,Mn4+（KTF=K2Ti F6,MEA=monoethanolamine）和KTF:TEAH+,Mn4+-P（KTF=K2Ti F6,TEA=Triethylamine,P=passivation with citric acid solution）。前者通过离子交换法合成得到,而后者则通过离子交换法和表面钝化法相结合而合成得到。这两种新型荧光粉的性能如下:（1）通过比较KTF:Mn4+和KTF:MEAH+,Mn4+的发光强度和量子效率,可以发现KTF:MEAH+,Mn4+具有较高的发光强度和几乎完美的量子效率。KTF:MEAH+,Mn4+和KTF:Mn4+的发光强度比为1.43:1.00,KTF:MEAH+,Mn4+的量子效率为99.76%。比较商用CKTF:Mn4+和KTF:MEAH+,Mn4+的热稳定性,可以发现在150℃时,CKTF:Mn4+的积分发射强度只有其初始值的91%,而KTF:MEAH+,Mn4+的积分发射强度是其初始值的234%。通过将KTF:MEAH+,Mn4+、YAG:Ce3+和环氧树脂的混合物涂抹在蓝色In Ga N芯片上,组装了具有良好的暖白光（相对色温为3740 K,显色指数为90.7）的原型WLED。结果表明,成功合成了一种新型的有机无机杂化红光荧光粉,为红光荧光粉的合成提供了新的选择。（2）在常温下,KTF:TEAH+,Mn4+-P和KTF:TEAH+,Mn4+的发射强度分别是KTF:Mn4+的1.42和1.36倍。在去离子水中浸泡360分钟后,KTF:TEAH+,Mn4+的发射强度下降到初始强度的62%,而KTF:TEAH+,Mn4+-P的发射强度还保持在初始强度的90%。样品KTF:Mn4+,KTF:TEAH+,Mn4+和KTF:TEAH+,Mn4+-P都具有良好的热稳定性,它们在150℃时的积分发射强度分别为30℃时初始值的177、201、230%。通过在蓝色In Ga N芯片上涂抹KTF:TEAH+,Mn4+-P、YAG:Ce3+和环氧树脂的混合物,组装了一个原型WLED,在驱动电流为20 m A的情况下发出暖白光（相对色温为3725 K,显色指数为88.4）。该WLED的优异性能表明,KTF:TEAH+,Mn4+-P在蓝光激发的WLED中具有潜在的应用。4.本文的研究还说明,用CaF2对Mn4+掺杂K2Si F6进行包覆,以及用柠檬酸（CA）对Mn4+掺杂有机无机杂化K2Ti F6进行表面钝化处理都能使样品的发光强度、耐水性及发光热稳定性同时得到增强,但增强的幅度有所不同。杂化产物经表面钝化后样品(KTF:TEAH+,Mn4+-P)的耐水性及发光热稳定性比表面包覆样品(KSF:Mn4+@CaF2)的要好,浸泡在去离子水中360分钟后,KTF:TEAH+,Mn4+-P的剩余发光强度约为KSF:Mn4+@CaF2的1.02倍,210℃前者的发光强度约为后者的1.19倍;而在发光强度的提高方面则是KSF:Mn4+@CaF2要好一些,KSF:Mn4+@CaF2的发光强度是其对照样的1.94倍,KTF:TEAH+,Mn4+-P的发光强度是其对照样的1.42倍。