稀土红色荧光粉在照明、显示、检测等方面有着重要的应用,其中,Gd₂O₃:Eu³⁺具有优良的电致发光性能,这种材料在用于高分辨显示器件方面具有很大的潜力,但如何改善其发光效率,将其应用于实际,还有待于实验的探索。此外,钨酸钙据有耐辐射性、化学性质稳定、价格便宜、成本低、容易制备等优点,再加上Eu³⁺离子掺杂,CaWO₄:Eu³⁺在红外波段的发光强度很大,所以钨酸钙为基质和Eu³⁺为激活离子为当今LED用红色荧光粉研究的另一个热点。考虑到碱金属离子掺杂Gd₂O₃:Eu³⁺和CaWO₄:Eu³⁺红色荧光粉及发光特性在国内外研究较少,固本文研究了碱金属Li⁺,Na⁺及Eu³⁺掺杂Gd₂O₃和CaWO₄两种基质,制备了Gd₂O₃:Eu³⁺系列和CaWO₄:Eu³⁺系列样品,利用X-射线衍射、扫描电镜、电子透射电镜、激发光谱和发射光谱对样品进行表征。研究了碱金属离子的掺杂对合成荧光粉微结构和发光特性的影响,具体如下:第1章介绍了发光材料及其发光方法,稀土发光材料的特性和合成方法。Gd₂O₃:Eu³⁺和CaWO₄:Eu³⁺红色荧光粉的研究现状,本文的研究内容、意义及创新。第2章用微波-固相法制备Li⁺,Na⁺单掺和Li⁺,Na⁺共掺Gd₂O₃:Eu³⁺荧光粉,讨论掺杂离子和浓度对荧光粉晶体结构、微观相貌和发光特性影响。样品在800℃煅烧2h后的颗粒在50⁸0nm之间。当Eu³⁺浓度为4.5mol%时,Gd₂O₃:Eu³⁺荧光粉的发光强度最大。随着Li⁺和Na⁺的掺入,样品的发光强度增大。单掺Li⁺,Na⁺和共掺Li⁺,Na⁺样品的发光强度是未掺入的4.6、5.8和7.2倍。第3章用共沉淀法制备Li⁺掺Gd₂O₃:Eu³⁺荧光粉,讨论不同的煅烧温度、掺杂离子、沉淀剂等条件对Gd₂O₃:Eu³⁺荧光粉光致发光特性的影响。结果显示共沉淀法制备的样品粒径在30⁵0nm之间。在相同的条件下,未掺入Li⁺的样品比较,用共沉淀法获得样品的发光强度是微波-固相法合成样品的5.8倍;掺入Li⁺的样品比较,共沉淀法制备样品的发光强度是微波-固相法样品的1.5倍。当草酸作为共沉淀剂,Li⁺和Eu³⁺的掺杂量均为4.5mol%时,在800oC煅烧2h得到的Li⁺掺杂Gd₂O₃:Eu³⁺样品,其发光强度是未掺杂Li⁺样品的1.4倍。由于碱金属的进入使晶体场的对称性降低和表面缺陷以及表面无辐射弛豫中心增加,此外碱金属作为电荷补偿剂、敏化剂、助溶剂和润滑剂均能使样品的发光强度增强。第4章用微波-固相法制备Li⁺和Na⁺掺杂CaWO₄:Eu³⁺荧光粉,讨论Eu³⁺的最佳掺杂浓度,温度和掺杂离子Li⁺,Na⁺对样品的发光特性影响。结果显示样品成近椭圆形大小均匀的颗粒堆叠起来,由于Li⁺和Na⁺的助溶效应,样品的晶粒变大。CaWO₄:Eu³⁺在近紫外光393nm激发下,主峰615nm是对应Eu³⁺的⁷F₀→⁵D₂跃迁。碱金属Li⁺和Na⁺作为电荷补偿剂使样品的发光强度有不同程度的增加。第5章是结论和展望。