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几十年来,人们致力于灯用荧光粉发光强度的提高。本文通过铋离子的掺杂和钾离子的共掺,使铌酸钙掺杂系列发光材料的发光强度极大提高。其发光强度之高是同系列发光材料中少见的。同时,近年来,纳米发光材料成为人们研究热点,故本文又制备了同系列的纳米发光材料,并通过调整不同添加剂的量,合成了具有特殊形貌的纳米粒子。所以,本文主要在这两方面开展探索。一、采用传统高温固相法合成了CaNb2O6:Bi3+,A+(A代表碱金属K+,Na+,Li+离子)荧光粉。通过样品的XRD分析得知所制得的样品为正交晶系结构,Bi3+离子和K+离子的加入使铌酸钙晶格扩大。通过场发射扫描电镜(FESEM)可以看出,氯化钾起了一定的助熔剂作用。从漫反射光谱可以看出,在CaNb2O6:1％Bi3+,1／n K+材料中可以发生从[Nb06]7-基团到Bi3+离子能量转移过程。通过调整钾离子的不同掺杂比例,使该系列材料的发光强度极大提高,发光效果最好的材料为CaNb2O6:1％Bi3+,1／15K+,即钾离子掺杂比例为n Bi3+／K+=1:15.考察了Mg2+离子和Al3+离子对CaNb2O6:1％Bi3+,1／5 K+发光性能的影响情况,从激发光谱和发射光谱上可以看出,CaNb2O6:1％Bi3+,1／5 K+,1／2Mg2+和CaNb2O6:1％Bi3+,1／5 K+,1／2 Al3+的峰形和位置与CaNb2O6:1％Bi3+,1／5 K+基本一样, Mg2+离子和Al3+离子提高了CaNb2O6:1％Bi3+,1／5 K+的发光强度,但提高程度小于K+离子对CaNb2O6:1％Bi3+的提高程度。但在315 nm紫外光的激发下,同样使白光的强度极大提高,使该材料的发光强度达到与上述制得的最好材料CaNb2O6:Bi3+,1／15 K+的发光强度相比美。其发光强度极高,也是同系列材料中少见的。最后,又分析了Bi3+离子、Mg2+离子和Al3+离子在铌酸钙中的发光情况的相似点和不同点。在254 nm紫外光激发下,Bi3+离子和Mg2+离子在铌酸钙中的发射带较宽,Al3+离子在铌酸钙中的发射带较窄。由此可看出核外电子排布、离子半径、晶格振动状态和声子振动能量对离子发光的不同影响情况。二.通过溶胶凝胶燃烧法合成了纳米CaNb2O6:1％Bi3+和纳米CaNb2O6:1％Bi3+,2%K+,通过调整不同添加剂的量合成了具有不同形貌的纳米晶,如球形、花状和棒状。当Nb与CA的物质的量之比为1：3时,所合成的纳米CaNb2O6:1％Bi3+呈球形或近球形,且形貌和尺寸均匀,平均粒径为43 nm。当增加CA的比例到n Nb／CA=1：4,微粒形貌和尺寸变化不大,但是微粒的聚集状态发生重大的变化,大部分微粒像花一样聚集在一起。在Nb与CA的物质的量之比为1：3,另加KCl时合成了CaNb2O6:1％Bi3+,2％K+纳米棒。由此可见,K+在棒状纳米棒的形成过程中起了关键的作用。此外,在254 nm紫外光激发下,具有不同形貌的铌酸钙掺铋纳米晶的发射光谱有两部分组成：一个是中心约在360 nm的弱发射带,另一个是从410 nm到650 nm的强发射带。在315 nm紫外光激发下,发射区域在350 nm到650 nm之间。