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稀土磷酸盐是一种有效的荧光材料,人们对其在照明、显示方面的潜在应用进行了大量的研究。目前,稀土磷酸盐荧光材料研究领域中研究者更多关注于稀土掺杂的正磷酸盐及氧化物的制备与荧光性能,但对稀土掺杂非正磷酸盐仍然缺乏充分的研究,而稀土掺杂非正磷酸盐由于容易形成链状或环状结构,从而大大增加了晶体结构中稀土离子间的距离,降低激发离子间的能量传递效率,使得稀土掺杂非正磷酸盐有望成为高浓度掺杂性能优秀的荧光材料。为此,稀土掺杂非正磷酸盐荧光材料的制备与性能研究具有重要意义。采用共沉淀法合成了Eu3+掺杂的La3PO7晶体,并对溶液的pH、煅烧温度、煅烧时间、镧与磷的物质的量之比以及掺杂浓度等对产物的物相结构、粒度分布、形貌以及荧光性能的影响进行研究。研究结果表明,共沉淀法合成Eu3+掺杂La3PO7的最佳工艺条件为溶液的pH调节为10、煅烧温度为900oC、煅烧时间为25h时、n(La+Eu)/n(P)为3:1、掺杂量为4%。在该条件下所合成产物的粒度分布图接近于正态分布,平均粒径为626.2 nm。所制备的样品在紫外光激发下于617 nm处发射出色纯度较高的红光,发射光谱源于Eu3+的5D0-7F1、5D0-7F2、5D0-7F3和5D0-7F4跃迁,其中位于617nm的电多极跃迁(5D0-7F2)明显强于位于595nm的磁多极跃迁(5D0-7F1),证实了La3+在La3PO7晶体中占据非反演对称中心,当Eu3+以取代La3+的方式掺杂进入La3PO7:Eu3+晶体中也同样占据的是以电多极为主导的非反演对称中心格位。此外,在Eu3+掺杂量大于4%出现浓度猝灭现象,其浓度猝灭机理为离子间的交换相互作用。采用共沉淀法合成了Tb3+掺杂的Y3PO7晶体,并对煅烧温度、pH条件、煅烧时间、镧与磷的物质的量之比以及掺杂浓度等对产物的物相结构及荧光性能的影响进行研究。研究结果表明,共沉淀法合成Tb3+掺杂Y3PO7的最佳工艺条件为煅烧温度为900oC、溶液的pH调节为6.7、煅烧时间为25h、n(Y+Tb)/n(P)为7:3、掺杂量为6%。在该条件下所制备的样品在紫外光激发下于545 nm处发射出特征绿光,发射光谱源于Tb3+的5D4-7F6、5D4-7F5、5D4-7F4、5D4-7F3跃迁。并在200-300nm区域观察到源于O2--Tb3+电荷迁移带和4f7-5d1跃迁激发峰,同时在300-500nm区域观察到一系列的源于7F6-5H6、7F6-5H7、7F6-5L7、7F6-5D2、7F6-5G5、7F6-5D3和7F6-5D4等处的4f-4f跃迁吸收的激发带。此外,当Tb3+的掺杂量大于6%时样品发生浓度猝灭现象。采用共沉淀法合成了Eu3+,Tb3+,Sm3+,Dy3+,Ce3+掺杂Re3PO7(Re=La,Gd)晶体,并对稀土离子掺杂浓度对样品的物相结构以及荧光性能进行研究,研究结果表明,稀土离子掺杂的Gd3PO7和La3PO7基质的物相结构均为纯相单斜晶系晶体,掺杂量的浓度并未改变基质的物相结构。Eu3+掺杂Gd3PO7:Eu3+荧光材料中,Eu3+发射谱峰属于5D0-7F0、5D0-7F1、5D0-7F3、5D0-7F4的特征发射,样品在掺杂量大于8%时观察到浓度猝灭现象。Sm3+掺杂Gd3PO7:Sm3+荧光材料中,Sm3+离子发射谱峰归属于Sm3+离子的4G5/2-6H5/2、4G5/2-6H7/2、4G5/2-6H9/2的电子跃迁,当Sm3+的掺杂量大于1%时出现浓度猝灭现象。Dy3+掺杂La3PO7:Dy3+的荧光材料中观察Dy3+离子的4F9/2-6H13/2的特征黄光发射,样品在掺杂量大于3%时出现浓度猝灭现象。Ce3+掺杂的La3PO7:Ce3+发射出Ce3+离子的5d-2F5/2跃迁产生,Ce3+掺杂量大于1.5%时出现浓度猝灭现象。样品Gd3PO7:0.2%Ce3+,x%Tb3+中观察到Tb3+的5D4-7F6、5D4-7F5、5D4-7F4和5D4-7F3能级间的特征绿光发射。在的Ce3+掺杂量一定的条件下,Tb3+掺杂量为5%时达到最大值。