稀土掺杂发光材料一直是科研领域研究的热点,被广泛应用于白光LED、温度传感、显示显像和新能源等领域。基质的结构对于稀土离子光致发光特性有非常重要的影响,在众多发光基质中,硼酸盐发光材料相比于其余发光材料,具有透光范围宽、光学损伤阈值高、较好的热稳定性和化学稳定性等优点。本论文以Pr³⁺掺杂硼酸盐发光材料为研究对象,采用高温固相法制备了Pr³⁺掺杂YBO₃、Y₃BO₆和NaCaBO₃发光材料,对材料的结构、形貌、光谱特性和发光机理进行了系统性研究。本论文的主要研究内包括以下几个方面:1.通过固相法合成了系列YBO₃:Pr³⁺和Y₃BO₆:Pr³⁺荧光粉。XRD结果表明,HBO₃的用量对最终产物的形成发挥着重要作用,当Y和B的比值为1/2时,最终产物为YBO₃纯相。当Y和B的摩尔比小于3/2并大于1/1.5时,我们将得到YBO₃和Y₃BO₆的混相。当Y和B的比值为3/1.5时,最终产物为Y₃BO₆纯相。采用固相法在1200℃下合成的样品呈现不规则的颗粒状,平均粒径约为1μm。在292nm激发下,Y₃BO₆:Pr³⁺展现了强烈的红色发光（¹D₂→³H₄）,而YBO₃:Pr³⁺来自¹D₂能级的红色发光相对较弱,³P₀相关发射峰相对较强,这是因为Y₃BO₆拥有比YBO₃更高的声子能量,³P₀能级的电子非辐射弛豫到¹D₂能级,增强了¹D₂能级相关发光所致。CIE结果表明,Y₃BO₆:Pr³⁺荧光粉的颜色坐标（0.6567,0.3429）接近理想的红色发光。采用荧光强度比技术研究了Y₃BO₆:Pr³⁺的温度传感特性,通过计算³P₁→³H₆和³P₀→³H₆热耦合能级的荧光强度比,得到绝对灵敏度的最大值为S=3.210^-3K^-1。2.采用高温固相法制备了NaCaBO₃:xPr³⁺系列荧光粉,并用X射线衍射（XRD）、SEM、激发光谱和发射光谱对荧光粉的结构和发光特性进行了表征。XRD结果表明,制备的NaCaBO₃:xPr³⁺系列荧光粉具有正交晶系结构,Pr³⁺的掺杂未改变基质的晶体结构。SEM结果表明,样品的形貌为不规则颗粒状,平均粒径约为10μm。在602nm监测波长下,样品的激发光谱展现了强烈的蓝光吸收,其最强激发峰位于450nm,归属于Pr³⁺的³H₄→³P₂跃迁,位于475nm和488nm处的吸收峰分别对应³H₄→³P₁和³H₄→³P₀跃迁。发射光谱表明在450nm蓝光激发下,样品在480-640nm范围内展现了Pr³⁺典型的红光发射,对应跃迁能级为¹D₂→³H₄。在NaCaBO₃:xPr³⁺系列荧光粉中,Pr³⁺间的能量传递临界距离Rc=47.89?,Pr³⁺的能量传递过程为电偶极-电偶极作用。