白光发光二极管（WLEDs）因其环保、高效、寿命长、节能等优点被广泛应用于固态照明系统。近年来,LED作为室内植物栽培的照明光源引起了研究者们的广泛关注,绿色植物对光的选择性主要集中在400-460 nm的蓝紫区和600-750 nm的红光区。传统的白光LED采用In Ga N蓝光芯片激发黄色YAG:Ce荧光粉,混合得到白光,但这种白光LED因缺少红光成分而不能有效的被植物吸收,因此红光材料的研究和发展是刻不容缓的。由于Mn4+掺杂的氟化物荧光粉能被蓝光有效激发、具有高发光效率以及尖锐的谱线发射等一系列优势,表现出独特的优异发光性能和良好的应用前景。但水热法合成的荧光粉所用溶剂均为HF,不利于工业中大规模生产,同时该类荧光材料耐湿性能普遍较差,水解作用还会导致荧光粉发光性能发生严重劣化,最终也将影响LED器件的使用寿命,这成为了阻碍LED应用及其商业化的最大挑战。因此,本课题从无HF绿色合成和表面修饰两个角度出发,旨在达到既不损失荧光粉发光初始亮度又能提高其耐湿性的实验目的,构建适于叶绿素生长的LED植物灯,以便进一步扩大其应用范围。研究内容和结果如下:1、在室温下用原位一锅离子交换法,采用无HF绿色合成制备了一种高效的红色发射荧光粉KRb Ge F6:Mn4+,它不含任何有机溶剂或HF。合成KRb Ge F6:Mn4+起始材料的均相混合物被溶解在各种酸溶液中,在以水为溶剂的溶液中同时进行KRb Ge F6:Mn4+原位再结晶。同时还研究了不同的酸对KRb Ge F6:Mn4+的合成相和光致发光性能的影响。相同条件下,30 wt%HCl溶液中制备的红色荧光粉具有最高的发光强度,制备产率约为80%。其发光强度和产率均高于在40 wt%HF中获得的产物。荧光粉KRb Ge F6:Mn4+在In Ga N芯片上也表现出优异的热稳定性和良好的发光性能。2、研究了新型红色荧光粉K3Rb Ge2F12:Mn4+的发光和热稳定性,提出了一种简单有效的表面改性策略,成功地提高K3Rb Ge2F12:Mn4+荧光粉的耐湿性和发光性能,并研究了可能的表面改性机理。经过修饰处理后的K3Rb Ge2F12:Mn4+荧光粉耐湿性明显提高,在水中浸没90天以上,仍保持初始的发光亮度。而未经修饰的K3Rb Ge2F12:Mn4+样品在水中浸泡72小时后,红光完全猝灭且粉体颜色由淡黄色逐渐变为深棕色,同时经过修饰剂处理,在2分钟后即可恢复到初始亮度且粉体颜色又恢复为原来的浅黄色。该荧光粉达到780℃才开始分解,体现了良好的热稳定性。这项工作可广泛用于提高耐湿稳定性和恢复猝灭的Mn4+掺杂的氟化物荧光粉的恢复发光。3、鉴于之前的工作,在无HF溶剂的条件下,使用HCl等无机酸作溶剂和简单有效的表面改性策略修饰荧光粉,在室温下用离子交换法,采用绿色合成制备了一种优异发光性能的红色荧光粉Cs3Rb Ge2F12:Mn4+。此外,通过优化该红色荧光粉后,使其具有更好的发光性能,并进行一系列表征。将该红色荧光粉与460 nm的In Ga N芯片复合,得到的白光LED器件的相关色温（CCT）为3780 K,显色指数（CRI）为92.5,应用于小白菜、番茄等植物的照明实验,结果表明该红色荧光粉构建的LED植物灯照明实验中,植物叶片中叶绿素的含量、植株的生长速率及生物量均有不同程度的提高。