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白光LED(Light Emitting Diode)因其具有的优异发光性能、高电光转化效率和环境友好等特点,被称作新一代绿色光源并应用于固态照明领域。传统照明光源(普通节能灯、卤素灯与白炽灯)电能损耗大,且性能已经不能满足使用者们对高品质照明的需求。目前LED的白光获取,主要采用蓝光In Ga N芯片与商用黄色荧光粉(YAG:Ce3+)结合的途径。其原理是由电致激发产生的蓝光一部分作用于黄色荧光粉再激发产生黄光,而另一部分未参与激发的蓝光则与发射出的黄光混合,通过调节两者比例形成白光。也有使用三原色荧光粉(红、绿和蓝)在紫外/近紫外芯片激发下产生白光,但长时间的照明后会产生对人体有害的紫外线辐射。在这两种实现白光LED的方法中红色荧光粉是极其重要的,缺乏红色荧光粉会导致前者显色指数差、后者发光低效。本文以新型红色(橙红色荧光粉)为科研重点。双钙钛矿结构的钨酸盐和钛酸盐是制备荧光粉的优良基质材料。钨酸盐有自发光现象,具有宽带发射峰,对于掺入的Sm3+或Eu3+,钨酸盐可以在近紫外区域(350~450nm)产生强而宽的基质激发带。钛酸盐也因其优异的稳定性和发光性能而成为有潜力的荧光粉基质材料,另外,新型的A2BTi O6双钙钛矿材料也是当前材料领域研究的热点。基于上述两种材料,我们制备了新型Sr9La2W4O24:x Sm3+,y Eu3+系列荧光粉和Gd2Zn Ti O6:x Sm3+,y Dy3+系列荧光粉,研究进展如下:1)首次使用高温固相法合成具有双钙钛矿结构的Sr9La2W4O24:Sm3+橙红色荧光粉。XRD结果表明Sm3+离子成功取代了La3+离子并掺入到Sr9La2W4O24材料中,保持了材料原有的四方晶系结构。通过SEM对荧光粉生长形貌的分析,发现其粒径在数十纳米到一微米之间。在407 nm激发下,最强发射峰位于602 nm,Sm3+离子的最佳掺杂浓度为15%,浓度猝灭归因于电偶极-电偶极相互作用。对于高温固相法制备的Sr9La2W4O24:x Sm3+,y Eu3+共掺荧光粉,证实了由Sm3+到Eu3+的能量传递。2)首次采用高温固相法制备双钙钛矿Gd2Zn Ti O6(以下简写为:GZT)系列荧光粉包括GZT:x Sm3+、GZT:y Dy3+和GZT:0.05Dy3+,z Sm3+。采用XRD证明了Sm3+和Dy3+离子都成功取代了Gd3+而掺入到单斜晶系Gd2Zn Ti O6材料中。SEM分析表明GZT系列样品的形貌呈现直径约5微米的短棒状结构。GZT:x Sm3+荧光粉在407 nm激发下发射出602 nm的橙红光,其Sm3+离子的最佳掺杂浓度为3%;而GZT:y Dy3+荧光粉在389nm激发下,产生位于577 nm的黄光主发射峰,Dy3+离子的最佳掺杂浓度为5%。两者的浓度猝灭机制均为电偶极-电偶极相互作用。在GZT:0.05Dy3+,z Sm3+共掺荧光粉中证实了从Dy3+到Sm3+的能量传递。在273 nm紫外激发下,该系列荧光粉具有发光颜色可调谐性。