用于白光UV-LED的新型Eu3+、Eu2+或Tb3+激活单组分白色荧光粉的组成、结构与性能的研究

荧光材料是影响白光LED器件的关键因素之一，目前用于紫外发光二极管的荧光粉，特别是单组分白色荧光粉十分缺乏。.　　本项目主要研究内容：１）在已获得近紫外激发Eu3+激活的铟酸盐白光发光材料的基础上，以该铟酸盐系列化合物为基础，对基质物相构成和晶格结构进行调变，研制适合近紫外发光芯片激发的单组分新型复合铟酸盐体系的白色荧光材料，寻找基质化学组分与结构及发光性能的关系。２）利用固体组合化学方法，研究碱土金属复合铟酸盐，如硼铟酸盐，铝铟酸盐，鎵铟酸盐等体系的三元相图，寻找新的材料物相，研究这些新相的组成和结构，通过调控共掺离子(Eu3+,Eu2+,Tb3+)的浓度和比率改变光色，考察掺杂剂种类和配比对发射光谱的能量分布的调变作用，以期获得高效的适合于蓝光紫外激发的新型白光材料。.研究目标：筛选出在近紫外激发下性能优良的新型白光材料；获得对Eu3+白光发射相关基础问题的深入理解。

LED又称发光二极管，是继白炽灯、荧光灯之后的又一次光源革命。相对传统照明，LED照明具有光效高、节能，寿命长、环保、结构牢固等优点，被誉为第四代照明光源，或称为21世纪绿色光源。荧光粉材料是影响白光LED发光效率、使用寿命、显色指数、灯光色温等光源主要指标的关键材料之一。采用近紫外光管芯激发三基色荧光粉实现白光LED是目前国际上该领域研发的热点之一。目前适合于近紫外光有效激发的荧光粉非常有限，且面临色纯度、发光效率较低等缺点，因此，研究成本较低、显色指数高、近紫外激发的高效荧光粉具有十分重要的意义。. 本项目中我们主要进行了如下几方面的研究，并取得了丰硕成果。. 1）在以稀土三价铕(Eu3+)激活的CaIn2O4为基础，在保证单物相通前提下，通过将B3+、Al3+、Ga3+等离子部分取代铟酸钙中铟组分，以Mg2+、Sr2+、Ba2+等离子部分取代铟酸钙中的钙组分，对基质物相构成和晶格进行调变，寻求基质化学组分与结构发光性能的关系，探索了影响Eu3+白光发射的条件因素，并对荧光粉的组成和发光性能进行了优化，并获得了重要结论。.2）以SrAl4O7:Eu3+为基础，以B3-部分取代Al3+，对SrAl4O7晶格进行调变，通过溶胶-凝胶方法制备了一系列稀土离子（Eu2+, Eu3+, Tb3+）激活的硼铝酸锶荧光粉。在铕离子激活的硼铝酸锶Sr(1-x-y)Al4(1-z)B4zO7:xEu2+,yEu3+和铕、铽离子共激活的硼铝酸锶Sr(1-x-y-n)Al4(1-z)B4zO7:xEu2+,yEu3+,nTb3+中，我们均实现了长波紫外激发的高效白光发射。通过研究，我们获得不同价态铕离子的敏化和共激活作用，掺杂剂种类和配比对发射光谱的能量分布的调变作用和有效能量传递的条件的深入理解。. 3）采用用溶胶-凝胶方法合成了一系列稀土离子激活的铌酸盐（GdNbO4，YNbO4）荧光粉，如在GdNbO4:Dy3+中实现了长波紫外激发单一基质白光发射，又如在Y(Gd)NbO4:A (A = Eu3+, Tb3+, Dy3+, Tm3+)中实现了可调控发光和单基质白光发射，所制备的荧光粉在白光LED器件有潜在的应用前景。通过研究，我们获得较为系统的基质材料组成-结构-发光性能之间科学规律的认识，为新发光材料的设计和探索提供思路和路线。. 4）在清洁能源方面，我们