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氟化物是稳定某些重要激活离子的理想基质,因此,近年来稀土离子掺杂的氟化物发光材料成为人们研究的热点。基于氟化物在光学上的应用潜力,本文采用溶胶-凝胶法,制备以SrF2-YF3-3SiO2为复合基质单掺杂以及共掺杂稀土Eu3+、Tb3+的发光材料,并通过IR、XRD、TEM、EDS、DTA-TG、激发和发射光谱分析研究了材料的结构和发光性能。制备的Eu3+:Sr2YF7材料经结构测试显示,在退火温度为600和800℃时同时存在Sr2YF7和SrF2两种晶体结构,且相对含量随温度升高发生变化,到1000℃时晶体结构趋于完善,以单一的Sr2YF7立方晶相结构存在。发光性能研究表明,材料的最佳退火温度为800℃;样品在612nm监测波长下,Eu3+395nm处的7F0→5L6跃迁和465nm处的7F0→5D2跃迁都很强;以395nm作为激发波长时,591nm处的Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁强度最大,以橙红色光为主;以465nm作为激发波长时,612nm处的Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁强度最大,以发红光为主;Eu3+的最佳掺杂摩尔浓度为8.00%。制备的Eu3+:SrF2-YF3-3SiO2材料结构测试显示,在504℃之前,材料主要以Sr(NO3)2立方晶相结构存在,以允许的5D0→7F1磁偶极跃迁为主发射591nm的橙红色光;高于504℃后材料逐渐转变为SrF2立方晶相结构,5D0→7F2受迫电偶极跃迁强度随退火温度升高而增强;在退火温度达到900℃时,材料又发生转变,以SrF2立方晶相结构和SrSiO3单斜晶相结构共同存在,此时以5D0→7F2受迫电偶极跃迁为主发射613nm的红光;在这整个过程中,材料主要存在Si-O-Si键。发光性能研究表明,材料基质SrF2、YF3与Si O2的最佳配比为1:1:3;最佳退火温度为900℃;样品在612nm监测波长下,最佳激发波长为394nm,Eu3+的最佳掺杂摩尔浓度为8.00%。制备的Tb3+:Sr2YF7-3SiO2材料结构测试显示,在526℃之前仍然有硝酸盐未被分解,之后只有Sr2YF7三方晶相结构存在,到800℃时出现部分Sr2SiO4,932℃之后彻底转变为Sr2SiO4晶体;在整个转变过程中,材料同样主要存在Si-O-Si键。发光性能研究表明,材料最佳退火温度为800℃;样品在544nm监测波长下,378nm处Tb3+的7 F6→5L10跃迁最强;以378nm作为激发波长时,绿光区543nm处的Tb3+的5D4→7F5跃迁强度最大,是优良的绿光发光材料;基质Sr2YF7与Si O2的最佳配比为1:3;Tb3+的最佳掺杂摩尔浓度为9.00%。制备的Eu3+/Tb3+:Sr2YF7-3SiO2材料结构测试显示在200、400、600、800、1000℃退火过程中分别历经Sr(NO3)2→Sr2YF7→SrSiO3三种晶型结构,其中在800℃时以Sr2YF7和SrSi O3混合晶体结构存在。发光性能研究表明,材料最佳退火温度为800℃;以254nm作为激发波长时,材料出现了红、绿、青、蓝等多色发射;CIE色坐标位于白光区域;Eu3+的最佳掺杂浓度为8.00%(mol%),Tb3+的最佳掺杂量为9.00%(mol%),且存在Tb3+→Eu3+的能量传递。这个实验结果为白光LED荧光粉的发展带来了新的空间。