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白光LED(light emitting diode)因其高效率、低能耗、寿命长以及节能环保等一系列优点,引起人们的广泛关注。目前,通过将荧光粉与LED芯片组合,实现白光LED主要有两种方式:其一是利用蓝光LED芯片与黄色荧光粉组合;另一种是将紫外/近紫外LED芯片和三基色(红、绿和蓝光)荧光粉组合。其中第一种方案由于缺少红色成分而色温偏高,显色性较低。而对于第二种方案,目前所面临的主要挑战是研究出与近紫外LED芯片匹配的高效红色荧光粉。同时解决因不同材料间发光的相互吸收而导致的效率降低问题。因此,研究新型高效的红色或单相白色荧光粉显得尤为重要。本文中,我们合成了 K3Gd(VO4)2:Eu3+、Y2Mo4O15:Dy3+,Eu3+和Gd2Mo4O15:Eu3+系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等对样品进行了分析,取得以下研究进展:1)采用固相法首次合成了K3Gd(VO4)2:Eu3+荧光粉。该荧光粉在紫外区域有很强的电荷迁移吸收带(峰值位于314 nm),在红光区域有很强的光发射(峰值位于617 nm)。增加Eu3+离子的掺杂浓度可以增强荧光粉的发光强度,直至最佳掺杂浓度50 mol%,之后表现出浓度猝灭。K3Gd(VO4)2特殊的晶格结构导致了高浓度猝灭的发生。激发波长由314 nm逐渐增加到346 nm时,K3Gd(VO4)2:Eu3+荧光粉的发光颜色从红色经暖白光到绿色区域连续可调,当激发波长为337 nm时,可得到暖白光的发射。K3Gd(VO4)2:Eu3+具有作为红色或单相白色荧光粉的潜在价值。2)采用固相法合成了新型颜色可调的Y2Mo4O15:Dy3+,Eu3+系列荧光粉。单掺杂的Y2Mo4O15:Dy3+荧光粉表现出Dy3+离子的特征光发射4F9/2→6H15/2(蓝光)和4F9/2→6H13/2(黄光),黄蓝光之比为0.9左右。Dy3+离子的最佳掺杂浓度为8 mol%。由发射谱和荧光衰减曲线分析发现,Y2Mo4O15:Dy3+,Eu3+荧光粉中存在从Dy3+到Eu3+离子的能量转移过程。通过调整Dy3+和Eu3+离子的掺入浓度比,实现了 Y2Mo4O15:xDy3+,yEu3+荧光粉的发光颜色在绿光、白光和橘红光区域内可调,当Dy3+和Eu3+的掺杂量分别为8 mol%和5 mol%时,可以得到白光发射。3)采用固相法首次成功合成了新型Gd2Mo4O15:Eu3+荧光粉。晶体结构分析表明,Gd2Mo4O15基质晶格同时含有[MoO4]、[MoO5]以及[MoO6]钼酸盐基团。Eu3+离子掺杂的Gd2Mo4O15荧光粉,激发光谱呈现很宽的电荷迁移带(210-440nm),覆盖了紫外和近紫外区域,详细研究了多种[MoOx]钼酸盐基团光吸收对电荷迁移带的贡献。发光中心Eu3+离子主要占据非对称性格位,在紫外、近紫外和蓝光激发下,在618 nm处有较强的红光发射。Eu3+离子的最佳掺杂浓度为50 mol%,浓度猝灭机制为交换相互作用。