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稀土发光材料是第四代照明革命的代表,其应用前景广阔。硅酸盐荧光粉具有优越的化学稳定性,热稳定性,原材料来源广泛,发光效率高以及制备工艺简单,是理想的稀土发光材料。本论文以五水硝酸铋、硝酸、氧化钐、无水乙醇、正硅酸乙酯及柠檬酸等为实验原料,通过溶胶-凝胶法合成了Bi4Si3O12:Sm3-和Bi4Si3O12:Sm3+,M（M=La3+, Ti4+, Eu3+, Dy3+）系列荧光粉。通过控制前驱体合成过程中温度和保温时间、络合剂柠檬酸的用量、HNO3的用量以及稀土离子优化掺杂量等因素,确定优化的制备工艺。利用激光粒度分析仪、荧光分光光度计、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等仪器设备对合成样品的粒度分布、发光性能、物相组成和微观形貌进行表征,得出以下结论：（1）当柠檬酸与五水硝酸铋物质的量之比X=1,硝酸用量一定时,在800℃下保温4h合成样品的XRD谱图表明,合成产物为结晶度和纯度高的单相Bi4Si3O12:Sm3+; SEM分析表明用溶胶-凝胶法合成的红色荧光粉样品表面附着着不规则形态的颗粒,颗粒的直径范围为0.5-1μm。（2）Bi4Si3Oi2:Sm3+的激发光谱带位于（320-500nm）,对应Sm3+的6H5/2→4F7/2,6H5/2→4H9/2,6H5/2→4D3/2,6H5/2←4D7/2和6H5/24I13/2能级跃迁。主发射峰在566nm、609nm和655nm,发射光谱带位于500-750nm,属于Sm3+的4G5/26HJ（J=5/2,7/2,9/2）跃迁。当Sm3+含量为4mol%时,样品发光最强,对应的样品色坐标为（0.52,0.47）,位于橙红光区。（3） Bi4Si3O12:Dy3+荧光粉的激发光谱中最强激发峰在450nm和467nm处,发射光谱中480nm和579nm处的主发射峰分别与蓝光区和黄光区相对应。在347nm激发光波长下样品发出明亮的白光。样品中Dy3+的优化掺杂含量为3mol%,当Dy3+含量大于3mol%时出现浓度淬灭现象。（4） Bi4Si3O12:Eu3+荧光粉的主激发峰位于261nm,归因于Eu3+和O2-的电荷迁移带,样品在595nm和614nm处具有很强的红光发射。Eu3+的优化掺杂浓度为4mol%,其色坐标为（0.62,0.37）,发出明亮的红光,这表明Bi4Si3O12:Eu3+是一种具有潜在使用价值的红色荧光粉。（5）金属Ti4+离子掺杂对Bi4Si3O12:Sm3+荧光粉的发光性能有影响。当λex=404nm或466nm时,主发射峰位于607nm,向短波方向移动了2nm,产生蓝移现象。Ti4+掺杂可以显著增强样品的发光强度,对应不同的激发波长,Ti4+的优化掺杂浓度也不一样。当λex=404nm时,优化掺杂浓度为25mol%；当用466nm近蓝光激发样品时,样品的优化掺杂含量为20mol%。（6）在Sm3+,La3+共掺杂Bi4Si3O12荧光粉中,La3+→Sm3+之间存在着能量传递,La3+吸收能量并将一部分激发能传递给Sm3+,导致Sm3+的4G5/2→6HJ辐射跃迁加强,从而敏化Sm3+发光。La3+的掺入使主发射峰位由609nm移动到611nm处,产生红移现象。（7）在Bi4Si3O12:Eu3+, Sm3+的荧光光谱表明,Eu3+的掺入,发射光谱中出现Eu3+的特征发射峰,说明其起到发光中心的作用；同时,它还能够敏化Sm3+离子,使Sm3+离子的发射峰强度加强。Eu3+离子起到发光中心和敏化Sm3+离子发光的双重作用。当Eu3+与Sm3+物质的量摩尔百分比X=1时,合成样品的发光强度最强且样品发光色坐标向红光区移动。（8）在Bi4Si3O12:Sm3+,Dy3+荧光光谱显示,Dy3+的掺入对Sm3+发光起敏化作用,这是因为Sm3+的发光强度在掺入Dy3+比不掺Dy3+要高。Dy3+将吸收的能量传递给Sm3+,使Sm3+能级上的电子更容易发生跃迁。当nDy3+/nSm3+=0.75时,样品的发光强度最好,其敏化效果最理想。