以硼酸盐为基质的发光材料因其具有合成温度低、易制备、亮度高等特点，被认为是很有实用价值的发光基质，成为大屏幕高清晰平板电视（HDTV）和投影电视发光材料的首选，对Eu³⁺、Tb³⁺激活的这类化合物的发光特性进行研究不仅有科研方面的意义，而且在实际应用方面也有潜在的价值。本论文分别采用硝酸盐热分解法和高温固相法合成了（Gd，Ln）Al₃（BO₃）₄：Eu³⁺(Ln=La³⁺，Y³⁺，Bi³⁺，Sc³⁺)、（Gd，Ln）Al₃（BO₃）₄：Tb³⁺(Ln=Y³⁺，Bi³⁺)、Gd_1-xEu_xBaB₉O₁₆（0.05≤x≤0.3）、GdBaB₉O₁₆：Tb³⁺，Ce³⁺，Zn²⁺、GdBa₃B₉O₁₈：Eu³⁺和GdBa₃B₉O₁₈：Tb³⁺单相粉末样品。考察了样品在紫外（UV）、真空紫外（VUV）和阴极射线（CR）激发下的发光特性。结果表明：VUV光主要激发GdAl₃（BO₃）₄：Eu³⁺的基质晶格，一方面，基质主要通过硼酸基团、AlO₆基团、O^2-→Gd³⁺的电荷转移跃迁和Gd³⁺的4f→5d跃迁吸收激发能，被吸收的激发能通过Gd³⁺转移给了Eu³⁺，而后Eu³⁺驰豫到它的⁵D₀能级，最后辐射跃迁到它的⁷F_J能级，从而发出红色可见光；另一方面，发光中心Eu³⁺能够被直接激发然后产生红色可见发射。在UV、VUV及CR激发下，Gd_1-xEu_xAl₃（BO₃）₄（0.05≤x≤1）中Eu³⁺的主发射峰均位于约613nm，猝灭浓度分别为x=0.4、0.1和0.05，即荧光粉的猝灭浓度随着激发能的增大而减小；原因可能是：一方面是由三种激发形式下，不同的能量转移机制造成的，另一方面高的激发能会在基质中产生更多的缺陷，这些缺陷在能量转移的过程中会扮演猝灭中心的角色，所以导致了以上的现象。在254和147nm激发下，Gd_0.9-xLa_xEu_0.1Al₃（BO₃）₄（0≤x≤0.9）中，Eu³⁺的发射强度始终随着Gd³⁺浓度的减小而减小，表明Gd³⁺扮演着重要的角色。在254nm激发下，Y³⁺、Bi³⁺和Sc³⁺部分取代荧光粉Gd_0.9Eu_0.1Al₃（BO₃）₄中的Gd³⁺，都能够敏化Eu³⁺的发光；但在147nm激发下，只有Y³⁺能够敏化它的发光，最优的荧光粉Gd_0.3Y_0.6Eu_0.1Al₃（BO₃）₄的积分发射强度达到了商用红粉（Y，Gd）BO₃：Eu³⁺的92％，色坐标为（0.66，0.34），是一种非常有应用前途的VUV红色荧光粉。VUV光主要激发GdAl₃（BO₃）₄：Tb³⁺的基质晶格，一方面，基质主要通过硼酸基团、AlO₆基团、O^2-→Gd³⁺的电荷转移跃迁和Gd³⁺的4f→5d跃迁吸收激发能，被吸收的激发能通过Gd³⁺转移给Tb³⁺的4f5d能级，而后Tb³⁺驰豫到它的⁵D₄能级，最后辐射跃迁到它的⁷F_J能级，从而发出绿色可见光；另一方面，发光中心Tb³⁺能够被直接激发然后产生绿色可见发射。在254和147nm激发下，Gd_1-xTb_xAl₃（BO₃）₄（0.05≤x≤1）中Tb³⁺的主发射峰均位于约541nm处，猝灭浓度分别为x=0.6和0.5，即荧光粉的猝灭浓度随着激发能的增大而减小。在147nm激发下，Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₅跃迁的衰减时间随着Tb³⁺浓度的增大而减小；原因是：Tb³⁺的掺入，在基质晶格内产生了新的缺陷，荧光粉基质内缺陷的增多能够导致发光中心衰减时间的降低。在254nm激发下，Y³⁺和Bi³⁺部分取代荧光粉Gd_0.5Tb_0.5Al₃（BO₃）₄中的Gd³⁺，能够提高样品的发光亮度；但在147nm激发下，只有Y³⁺能够敏化Tb³⁺的发光，最优的荧光粉Gd_0.4Y_0.1Tb_0.5Al₃（BO₃）₄的色坐标为（0.33，0.58），余辉时间仅为1.328ms，积分发射强度达到了商业绿粉Zn₂SiO₄：Mn²⁺的56％，表明它是一种有潜力的VUV绿色荧光粉。在254和147nm激发下，Gd_1-xEu_xBaB₉O₁₆（0.05≤x≤0.3）中Eu³⁺的主发射峰均位于约613nm处，猝灭浓度随着激发能的增大而减小，分别为x=0.2和0.15。在147nm激发下，Gd_0.85Eu_0.15BaB₉O₁₆的色纯度优良，色坐标为（0.66，0.34），积分发射强度达到了商用红粉（Y，Gd）BO₃：Eu³⁺的40％。在254和147nm激发下，Gd_1-xTb_xBaB₉O₁₆（0.05≤x≤0.35）中Tb³⁺的主发射峰均位于约541nm，猝灭浓度分别为x=0.3和0.25，符合荧光粉的猝灭浓度随着激发能的增大而减小这一规律。在147nm激发下，Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₅跃迁的衰减时间随着Tb³⁺浓度的增大而减小。Ce³⁺部分取代Gd³⁺，对GdBaB₉O₁₆：Tb³⁺在254nm激发下的发光有敏化作用，但对其在147nm激发下的发光有猝灭作用；Zn²⁺部分取代Ba²⁺，在254nm激发下，猝灭了GdBaB₉O₁₆：Tb³⁺的发光，对其在147nm激发下的发光有敏化作用，最优的荧光粉Gd_0.75Tb_0.25Ba_0.925Zn_0.075B₉O₁₆的色坐标为（0.33，0.55），余辉时间为2.822ms，积分发射强度达到了商业绿粉Zn₂SiO₄：Mn²⁺的51％，表明它是一种有潜力的VUV绿色荧光粉。在254和147nm激发下，Gd_0.95Eu_0.05Ba₃B₉O₁₈的主发射峰均位于约592nm处，而且发射强度很低，因此，不是一种理想的红色荧光粉。在254和147nm激发下，Gd_0.95Tb_0.05Ba₃B₉O₁₈的最强发射峰均位于约541nm处，发射强度很低，因此，不是一种理想的绿色荧光粉。对于Eu³⁺和Tb³⁺激活的GdBaB₉O₁₆和GdBa₃B₉O₁₈，VUV激发下，其发光机理分别与Eu³⁺和Tb³⁺激活的GdAl₃（BO₃）₄相似，差别在于它们的基质吸收带中还包含有Ba-O基团的吸收，但是不包含AlO₆基团的吸收。