白光LED（White Light Emitting Diode,简写W-LED）凭借其节能、绿色环保和发光亮度高等优点,已经被广泛关注和研究。但是由于缺少能被紫外/近紫外光LED芯片有效激发的高效红色荧光粉,从而限制了白光LED的发展,因此探索合成新型红色荧光粉是非常重要的。Eu³⁺离子荧光寿命长、色纯度高、受外界影响较小,是制备红色荧光粉必选的稀土离子。本文以探索新型含Eu硼酸盐发光材料为出发点,合成出三种新型稀土硼酸盐单晶及其荧光粉。通过单晶和粉末XRD测定了晶体结构和相纯度,使用红外和拉曼光谱、紫外-可见漫反射吸收光谱以及荧光光谱,研究了晶体中的存在的阴离子基团以及荧光粉的发光性质,还对两个代表性的化合物进行了电子结构理论计算。首先,我们制备了一种新型硼酸盐Eu Cd₃（Al O）₃（BO₃）₄,该物质属于碳硼锰钙石型（gaudefroyite）结构,以P6₃空间群结晶,晶胞参数:a=10.390（2）?,c=5.7244（14）?、V=535.2（2）?³、Z=2。该化合物具有三维网络结构,其中BO₃基团桥连一维[Al O₄]_n^5n-链,从而形成包含两类孔道的三维网,小的孔道容纳Eu³⁺/Cd²⁺离子,大的孔道容纳Eu³⁺/Cd²⁺离子和BO₃基团。红外和拉曼光谱证实了BO₃基团的存在。我们对Eu Cd₃（Al O）₃（BO₃）₄荧光粉的自激活光致发光进行了研究。由于Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F_J（J=0,1,2,3,4）电子跃迁,发射光谱由位于红和橙色光谱区域中的几组峰构成。荧光衰减曲线能被双指数函数拟合。此外,还对Eu Cd₃（Al O）₃（BO₃）₄的能带结构进行了理论计算。其次,我们又合成了两种碱土-稀土金属硼酸盐M₃Eu₂（BO₃）₄（M=Ba,Sr）,它们均以Pnma空间群结晶,晶胞参数:Ba₃Eu₂（BO₃）₄（1）,a=7.6970（15）?、b=16.554（3）?、c=8.9300（18）?、V=1137.8（4）?³、Z=4;Sr₃Eu₂（BO₃）₄（2）,a=22.2553（4）?、b=15.9122（3）?、c=8.7568（2）?、V=3101.05（11）?³、Z=12。化合物1与Ba₃Re₂（BO₃）₄（Re=Y、La、Pr、Nd）系列化合物的晶体结构相同,都具有三维网状结构,该三维网由BO₃三角形和8配位的M1、M2、M3位点构成,并且这三个位点均为Eu/Ba混合占据。2是1的三重超结构。红外和拉曼光谱进一步证实了这两种化合物中都含有BO₃基团。两个样品的发射光谱由五组发射峰构成,它们分别属于Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F_J（J=0,1,2,3,4）跃迁,都显示了红橙光发射,并且荧光衰减曲线都符合单指数行为（荧光寿命:τ₁=1.358 ms,τ₂=0.887ms）。1的多晶样品具有非常高的量子发光效率（QE=90.09%）,这有利于在暖白光LED上的应用。此外,使用X射线光电子能谱分析了元素的化学价态,并研究了化合物1的电子结构。以上三种荧光粉的量子效率均高于商用红色荧光粉Y₂O₂S:Eu³⁺(QE=35%,λ_ex=317 nm)的量子效率,并且都能被紫外/近紫外光有效激发,表明它们具有潜在应用价值。