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稀土掺杂的发光材料是人类应用的主要发光材料,是白光LED的主要材料,因此,得到人们的广泛关注。硅酸盐材料原料廉价,来源丰富,制备工艺简单,热学性质和化学性质稳定,可以作为很好的发光材料基质,稀土掺杂硅酸盐发光材料具有良好的发光性能。本课题选取硅酸锶为基质材料,通过稀土掺杂,改善其发光性能,提高其应用价值。本文通过高温固相反应法和溶胶-凝胶法合成稀土掺杂硅酸锶发光材料,研究两种方法的合成工艺对发光性能的影响。首先,确定两种方法的制备流程,通过热失重曲线,确定了烧结温度范围;然后,通过改变烧结温度和烧结时间等,研究其对硅酸锶成相及发光强度的影响,确定了两种方法的最佳合成温度。将高温固相反应法和溶胶-凝胶法两种方法制备的Sr2SiO4:Sm3+样品发光强度,淬灭浓度等进行对比,比较了两种方法对发光影响的不同。通过高温固相反应法合成了Sr2SiO4:Re(Re=Eu2+、Eu3+、Dy3+)系列荧光粉,研究了材料的发光机理。发现Sr2SiO4:Eu2+样品可以被紫外光(350 nm)激发,发射绿光(500nm);Sr2SiO4:Eu3+样品可以被紫外光(393 nm)激发,发射橙光(589 nm)和红光(614 nm);Sr2SiO4:Dy3+样品可以被紫外光(348 nm)激发,发射蓝光(478 nm)和黄光(572 nm),可用于制作近紫外/紫光芯片激发的白光LED。通过高温固相反应法合成Sr2SiO4:Re(Re=Sm3+、Ce3+、Sm3+/Ce3+)系列荧光粉,发现在Ce3+掺杂的样品中,存在上转换发光现象,可由紫外光、绿光和红光激发发射蓝光,当激发光波长为560 nm、706 nm时,发射光波长范围为370480 nm。掺杂Sm3+的样品,可由紫外光和蓝光激发发射红橙光,将高温固相反应法和溶胶-凝胶法两种方法制备的Sr2SiO4:Sm3+样品发光性质进行对比,得出溶胶-凝胶法更适合制备此样品。共掺杂的Sr2SiO4:Sm3+/Ce3+样品,在激发光波长为343 nm时,Sm3+发光强度明显提高,而Ce3+发光强度降低。原因是Ce3+作为敏化剂,将能量传递给Sm3+,Ce3+和Sm3+实现能量传递,增强了Sm3+的发光强度。