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本文简述了过渡金属离子的能级结构、晶体场理论基本概念与d轨道晶体场分裂，概述了矿物材料的颗粒特性与光学特性、矿物发光材料的发光机制、研究意义以及近年来的矿物发光材料研究现状与进展，介绍了主要的发光材料制备方法和性能表征。在此基础上，制备了过渡金属Cu掺杂天然方钠石发光粉末。应用电子探针能谱分析(EDS)和微区分析（EPMA）测出了天然方钠石所含的主要化学成分。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究了Cu掺杂对方钠石晶体结构与颗粒外貌的影响。室温下测量了真空紫外-紫外-可见光光谱、荧光寿命，分析了发光中心种类，揭示了Cu掺杂天然方钠石样品的发光机理。测量量子效率、色坐标、色温，分析了样品的色品。对样品的热猝灭和浓度猝灭过程进行了探讨。研究结果表明，激发光谱中171nm处的激发带属于基质吸收；202nm，255nm，280nm和290nm左右的激发带是Cu+离子的3d10→3d94s跃迁引起的。Cu在方钠石晶体中以两种位置存在，分别为Cu+离子在Na+离子晶格位置上出现的Cu1位置和复合层间的Cu2位置，并形成Cu+离子的Cu1和Cu2发光中心。通过用不同波长光激发Cu1和Cu2发光中心得到的峰值分别位于420nm和470nm的蓝色荧光来源于Cu+离子内的3d94s→3d10电子跃迁。荧光寿命27.7s和36.6s、量子效率0.73和0.50，分别对应于Cu1和Cu2发光中心。在室温条件下，样品的色坐标为(0.1598,0.0774),与标准蓝粉色坐标非常接近；相关色温为30000K，色纯度为87.4%。Cu掺杂天然方钠石样品随着温度的升高色纯度提高。在190℃温度条件下样品的色坐标为(0.1541,0.0588),相关色温为30000K，色纯度为92.2%。随着Cu掺杂浓度的增加，发射光谱中出现了浓度猝灭现象。Cu1发光中心和Cu2发光中心的浓度猝灭点均为0.5wt%。目前PDP制造中使用的荧光粉用波长位于真空紫外区的光激发，其主要激发波长为147nm，还有130nm和172nm。Cu掺杂天然方钠石发光样品的激发光谱包括峰值171nm左右的激发带。而且样品的量子效率高、具有良好的色品，已达到了实际应用的水平。所以Cu掺杂天然方钠石发光粉末很可能作为PDP的蓝色荧光粉。