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本论文研究了硫氧化物上转换荧光粉的制备和性能。采用高温固相法制备了不同离子掺杂的硫氧化物上转换荧光粉。通过XRD、SEM、EPR、EDS、吸收光谱、荧光光谱等测试方法，研究了Bi2O3添加剂和过渡金属Mn离子掺杂浓度等因素对荧光粉的晶体结构、形貌和上转换发光性能的影响。本论文工作取得的主要研究成果如下:
1.采用高温固相法，通过引入添加剂Bi2O3控制合成了亚超细(粒径约为500nm)的Y2O2S∶Er3+和Y2O2S∶Er3+，Yb3+上转换荧光粉。研究了Bi2O3浓度对荧光粉晶体生长和上转换发光强度的影响。当Bi2O3浓度增加时，荧光粉晶体平均粒径先增加后减小，以及晶粒粒径均一性先降低后提高。另外，与高温固相两步法工艺相比，一步法工艺合成的荧光粉晶体生长状态好，且荧光粉在980nm和1550nm激光激发下具有较强的上转换发光性能。
2.采用高温固相法，在碳还原气氛下成功制备了Er3+/Mn2+或Er3+/Yb3+/Mn2+离子共掺杂的Y2O2S上转换荧光粉。研究了不同过渡金属Mn2+离子掺杂浓度对荧光粉上转换发光性能的影响。随着Mn2+离子掺杂浓度的增加，荧光粉上转换发光强度先提高后降低。当Mn2+离子浓度为3.0mol％时，荧光粉在1550nm激光激发下的上转换发光强度是未掺杂Mn2+离子荧光粉的2～3倍。分析认为其上转换机理基于不同的能量变化过程，如Er3+离子的双光子吸收，Mn2+→Er3+的交叉弛豫能量传递等。另外，不同稀土硫氧化物基质(Y2O2S、Gd2O2S、La2O2S)对荧光粉的的生长和发光性能存在不同的影响，其中Y2O2S基质在各方面性能表现最为优异。