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随着科技的进步,人们开始普遍关注白光发光二极管(W-LEDs)照明领域的发展,高品质三基色荧光粉是现在荧光转换型W-LEDs研究的热点。铝硼硅酸盐三基色荧光粉具有优质色品、高显色指数、高光效、低成本、化学稳定性好、光谱易调控等优点,有望成为新一代照明领域的研究方向。因此,本文采取高温固相法合成了铝硼硅酸盐三基色荧光粉,通过调节B/Al比例设计了SrB2Si2O8、SrAl2Si2O8以及Sr(B0.3/Al0.7)2Si2O8三种基质,研究组成对物相结构、晶胞参数、结构完整性的影响。通过单、双掺Eu3+/2+、Ce3+、Tb3+、Sm3+等稀土离子,产生红、绿、蓝三基色光和宽、窄带光谱特性,实现单一基质高效白光发射。主要研究如下:1.SrB2Si2O8荧光粉的最佳合成工艺为950℃保温6 h,结构为斜方晶系,具有Pnma(62)空间群。通过合成SrB2Si2O8:Ce3+/Eu2+及SrB2Si2O8:Ce3+/Tb3+荧光粉,分别实现了高效的蓝光,绿光发射,Ce3+-Eu2+及Ce3+-Tb3+之间具有能量传递,传递效率分别高达93.4%和79.7%,传递机制均是偶极与偶极相互作用。结果表明SrB2Si2O8荧光粉可能会被用作紫外激发的W-LED中有希望的蓝、绿色发光的候选材料。2.SrAl2Si2O8荧光粉的最佳合成工艺为1350℃保温6 h,结构为单斜晶系。在SrAl2Si2O8:Tb3+/Sm3+荧光粉中,Tb3+的浓度为9 at.%,Sm3+为5 at.%时,体系发光强度最大。Tb3+-Sm3+之间的能量传递效率高达85.4%,传递机制是偶极与四极相互作用。对于SrAl2Si2O8:Dy3+和SrAl2Si2O8:Tb3+,Sm3+荧光粉,最佳的CIE坐标分别为(0.275,0.308),(0.316,0.386),非常接近标准白光(0.330,0.330),这表明Dy3+和Tb3+,Sm3+能够在单一基质SrAl2Si2O8荧光粉中分别实现白光发射。对于SrAl2Si2O8:Eu3+红色荧光粉,可在393 nm的激发下发射出614 nm的红光。通过引入电荷补偿剂和助熔剂可明显提高红色荧光粉的发光强度,最优的电荷补偿剂为Li+,最优的助熔剂为H3BO3,且H3BO3的最优掺杂浓度为3 wt%。3.通过调节B/Al比例,确定最佳的铝硼硅酸盐基质为Sr(B0.3/Al0.7)2Si2O8,最佳合成工艺为1250℃保温6 h。Tm3+、Tb3+、Sm3+的单掺杂最佳浓度依次为1 at.%、17 at.%、3 at.%,分别实现了蓝、绿、红光发射。在Sr(B0.3/Al0.7)2Si2O8基质中,三掺杂的Sr(B0.3/Al0.7)2Si2O8:Tm3+,Tb3+,Sm3+/Eu3+、Sr(B0.3/Al0.7)2Si2O8:Tm3+,Mn4+,Sm3+/Eu3+、Sr(B0.3/Al0.7)2Si2O8:Tm3+,Pr3+,Sm3+/Eu3+荧光粉被合成,最终在单一基质中发射蓝、绿、红光,实现了单一基质白光发射。