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本文以Ca9Al(PO4)7为基质,掺杂铕(Eu2+)、镝(Dy3+)、铈(Ce3+)、铽(Tb3+)、钐(Sm3+)等稀土元素,采用高温固相法制备红、绿、蓝三色荧光粉和单一基质白色荧光粉。通过改变掺杂离子浓度、添加电荷补偿剂和敏化剂等方式,借助激发光谱、发射光谱、色坐标等数据对材料的发光性能进行了研究,并对发光过程中出现的浓度猝灭、能量传递等现象进行了讨论。研究结果如下:(1)合成了Ca9Al(PO4)7:Sm3+红色荧光粉,激发峰值位于403nm,在403nm激发下,出现四个发射峰,564nm对应Sm3+的4G5/2→6H5/2跃迁,605nm对应Sm3+的4G5/2→6H7/2跃迁,650nm对应Sm3+的4G5/2→6H9/2跃迁,712nm对应Sm3+的4G5/2→6H11/2跃迁,其中以605nm处的发射峰最强,样品呈红光发射。Sm3+的最佳掺杂浓度为1%。(2)制备了Ca9Al(PO4)7:Tb3+绿色荧光材料,激发光谱在350nm~380nm范围内较强,峰值位于377nm处。发射光谱由四个发射峰组成,峰值位于491nm、545nm、589nm、623nm,分别对应Tb3+的5D4→7F6,5D4→7F5,5D4→7F4,5D4→7F3能级跃迁,其中以545nm处的发射峰最强,样品呈绿色发光。通过改变Tb3+掺杂浓度、加入电荷补偿剂(Li+、Na+或Ka+)和添加敏化剂Ce3+等方式探讨了提高材料发光强度的方法。(3)合成了Ca9Al(PO4)7:Eu2+蓝色荧光粉,在278nm激发下Ca9Al(PO4)7:Eu2+样品的发射光谱呈宽带发射,峰值位于445nm处,属于Eu2+的4f65d1–4f7特征跃迁发射。分析了Eu2+离子掺杂浓度对材料发光强度的影响,Eu2+最佳掺杂浓度为1%。讨论了浓度猝灭机理为电多极-电多极相互作用。(4)研究了Ca9Al(PO4)7:Ce3+,Dy3+单一基质白色荧光粉的发光性能。在268nm激发下,Ca9Al(PO4)7: Ce3+,Dy3+样品的发射光谱由Ce3+的发射带(350nm~450nm)与Dy3+的发射峰(483nm和574nm)所组成,样品呈白光发射。分析了Ce3+、Dy3+浓度相对改变对材料发光性能的影响,Ce3+、Dy3+的最佳掺杂浓度分别为8%和2%,讨论了Ce3+→Dy3+的能量传递作用。