稀土掺杂纳米荧光粉具有发光效率高、色纯度好、性能稳定等诸多优点,已被广泛地应用于激光器、LED照明和传感器等多个光学领域。进一步改善和提高稀土掺杂纳米荧光粉的光致发光效率、分析和研究其光致发光机理,具有重要的科学意义和巨大的应用潜力。本文主要探索了利用Cu和Ag金属纳米颗粒表面等离子体共振效应,去提高稀土Tb³⁺,Yb³⁺:Er³⁺单掺和共掺硅酸锶钙纳米荧光粉的光致发光效率。内容如下:首先,采用高温固相烧结法制备了系列掺杂铜纳米颗粒的CaSrSiO₄:Tb³⁺荧光粉,并通过XRD和SEM对部分样品的晶体结构和形貌进行了表征和分析。结果发现,铜纳米颗粒的掺入对CaSrSiO₄:Tb³⁺纳米荧光粉的晶体结构并没有产生明显的影响,主要衍射峰仍与CaSrSiO₄晶体标准卡基本保持一致,表明铜纳米颗粒的掺入并没有影响CaSrSiO₄:Tb³⁺荧光粉的微观结构;但SEM照片显示,荧光粉颗粒尺寸随着掺杂铜纳米颗粒浓度的提高而变大。即当掺铜浓度由0.1增加到0.7 mol%,荧光粉平均粒径从60变为150 nm。此外,测量了铽铜共掺CaSrSiO₄纳米荧光粉的激发谱和发射谱。发现在245 nm紫外光激发下,荧光粉存在六个明显的三价铽离子特征发光峰,中心波长分别为380,415,437,544,585和624 nm,其中最强峰处于544 nm绿光波段。优化的掺铽浓度为0.7 mol%。特别是可以通过改变铜纳米颗粒的掺杂浓度,对荧光粉的光致发光性能产生调控作用。当掺铜浓度为0.3 mol%时,可以显著地提高CaSrSi O₄:Tb³⁺荧光粉的光致发光强度。最后结合单掺铜发射谱和TEM照片,初步分析了铜纳米颗粒对CaSrSiO₄:Tb³⁺荧光粉光致发光性能影响的内在机理。其次,同样用高温固相烧结法制备了系列银纳米颗粒掺杂的CaSrSi O₄:Yb³⁺,Er³⁺荧光粉。XRD和SEM表征结果表明,银颗粒的掺入对CaSrSiO₄:Yb³⁺,Er³⁺纳米荧光粉的晶体结构和形貌并没有产生明显的影响。在980 nm半导体激光器激发下,测量了CaSrSiO₄:Yb³⁺,Er³⁺,Ag荧光粉的上转换光致发光谱,获得强的545和521 nm绿光发射和较弱的红光660和蓝光490 nm发射。相似地,随掺银浓度的改变,镱铒共掺硅酸锶钙荧光粉光致发光强度可以被明显地调控。对于镱铒掺杂浓度比分别为17:1和9:1的硅酸锶钙荧光粉而言,当掺银纳米颗粒分别为0.1和0.5 mol%,CaSrSi O₄:Yb³⁺,Er³⁺荧光粉几个主要发光峰的光致发光强度均被显著增强,也表明不同的镱铒比,优化的掺银浓度也各异;同时,测量了CaSrSiO₄:Yb³⁺,Er³⁺,Ag荧光粉的功率谱,结果表明为两光子上转换过程。最后,讨论了银颗粒对CaSrSiO₄:Yb³⁺,Er³⁺荧光粉光致发光性能调控作用的内在机制。