白磷钙石结构化合物合成温度较低, 且具有更加丰富可调变的晶体学格位, 是一种优良的发光基质材料。本文采用高温固相法在1 250 ℃条件下合成了白磷钙石型发光材料Ca1.8Li0.6La0.6-x(PO4)2∶xEu3+(x=0、0.01、0.03、0.06、0.09、0.15), 并采用X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光光谱仪对其结构和发光性能进行系统表征。结果表明, 制备荧光粉均为白磷钙石结构, Eu3+的掺杂并未在很大程度上改变其结构。该体系荧光粉发射红光, 发射光谱出现了Eu3+的特征发射, 最强发射峰位于617 nm处, 来源Eu3+的5D0→7F2跃迁。随着Eu3+掺杂浓度的增加, 样品的荧光寿命逐渐减小, 证明了Eu3+离子间能量传递的存在。

采用高温固相法合成出正交相和三斜相结构的BiNbO4∶Eu3+样品，利用X 射线衍射(XRD)、拉曼光谱、吸收光谱和荧光光谱对样品的结构和光学性能进行了研究。结果表明: 900 ℃合成样品为正交相结构α-BiNbO4，而1 200 ℃得到三斜相结构β-BiNbO4。吸收光谱得到α相和β相BiNbO4的光学带隙分别为2.69 eV和2.96 eV，与第一性原理的理论结果2.640 eV和3.032 eV相吻合。Eu3+掺杂诱导二者的光学带隙蓝移至2.89 eV和3.05 eV，有效改变了其光响应范围。荧光光谱表明: Eu3+在两种结构的最强荧光峰均来自5D0→7F2电偶极跃迁，最强荧光峰分别位于615 nm和611 nm。Eu3+在β-BiNbO4中的荧光强度更高，而且其5D0→7F2和5D0→7F1的荧光强度比值更大。与Eu3+相似，Er3+在β-BiNbO4中具有更高的上转换荧光强度，其强度约是在α-BiNbO4中荧光的近40倍，说明三斜结构BiNbO4更适合做稀土离子的基质材料。

当前商用白光LED器件中YAG∶Ce3+荧光粉的单一黄光发射, 导致其缺乏红光限制了器件的应用和发展, 在YAG∶Ce3+中掺杂其他离子是解决该问题的有效途径之一。 采用溶胶凝胶法制备了系列单掺Ce3+, Ca2+和Gd3+的YAG纳米荧光粉。 研究了离子掺杂量对荧光粉的物相、 结构、 形貌、 粒度、 发光性能及量子效率的影响, 分析了发光机理。 结果表明: 制备的纳米荧光粉粒径为100～200 nm。 Ce3+和Gd3+掺杂时均得到YAG纯相, 但晶体结构膨胀, 晶面衍射峰向小角度方向移动。 样品结晶度随Ce3+和Ca2+(<0.025 mol)掺杂量增大变化不明显, 随Gd3+则呈现逐步降低趋势。 三种离子掺杂量增大时, Ce3+的晶格能上升, 5d能级晶体场劈裂加剧; Gd系列荧光粉激发和发射光谱随掺杂量的增大发生红移, Ce和Ca系列则因掺杂量小表现不明显。 荧光粉发光强度随Ce3+掺杂量上升先增大后减小, 最佳掺杂量为0.06 mol; 随Gd3+掺杂量增加逐步降低; 随Ca2+掺杂量增大则急剧下降, 0.03 mol掺杂量时荧光强度几乎为零, YAG晶体结构破坏, 生成YAM和YAP相。 研究的开展, 将对后续纳米YAG荧光粉及其相关功能材料的进一步开发使用提供一定的理论依据和实践参考。

采用熔融冷却法制备了铕掺杂碱土金属硼铋酸盐玻璃(BBME, BBCE, BBSE, BBBE)。研究了玻璃的密度、摩尔体积、光学碱度等物理性质, 分析了玻璃的结构、光学性质和热稳定性。结果表明, 从BBME到BBBE, 玻璃结构致密程度不断下降。Eu3+能较好地熔融到玻璃中, 成为良好的发光中心, 在465 nm和613 nm处分别有强烈的蓝光激发和橙红光发射, 激发和发射强度从BBME到BBBE不断增强。玻璃均呈现非晶态, 其结构对称性相对较低, 从BBME到BBBE呈下降趋势。玻璃结构主要组成为非对称的［BO3］三角体、松散的［BO4］四面体、［BiO3］三角体以及含［BO4］四面体的三硼环、四硼环和五硼环, 结构中均不存在硼六圆环, 也不存在含［BO3］三角体的五硼环、焦硼环和正硼环。研究结果表明, 所研制的低温铕掺杂碱土金属硼铋酸盐玻璃具有热稳定好、折射率相对适宜的优点, 有望成为未来白光LED(荧光粉)玻璃陶瓷的良好基质。

采用微波法合成了红色荧光粉CaCO3:Eu3+。 通过SEM,XRD和PL-PLE光谱等对样品的性能进行了表征和分析。 同时,研究了微波功率对样品发光性能的影响。 结果表明,样品在不同功率下会生成球霰石型的花片状、方解石型的立方体和文石型的针状等不同晶型的碳酸钙,颗粒的分散性好。 波谱分析说明,掺杂Eu3+作为发光中心进入到CaCO3晶格中,其激发光谱主要由200-300 nm的Eu3+—O2-电荷迁移跃迁形成,属于宽带激发,在319,395,465,535 nm等处有窄的激发峰出现。 在发射光谱中,由于磁偶极跃迁5D0→7F1受到不同晶体场的作用而分裂为593和589nm两个峰,最强的发射峰为614 nm,对应于Eu3+的电偶极跃迁5D0→7F2,属于纯正的红色发光。 此外,随着微波功率的提高,基质的晶型逐渐由花片状的球霰石向针状的文石型过渡,样品的红色发射强度也逐渐增强。