光是植物生长必不可少的因素,但随着社会工业化的加速,自然环境受到严重破坏,导致洪水、干旱、飓风和冰雹等不可预测的天气频繁发生,这些自然灾害使植物生长所需的光照达不到植物生长的要求。为了更好的使植物健康高效地茁壮生长,现代人专注于发展室内植物种植产业,而光源是室内种植发展的关键。荧光粉转换发光二极管（pc-LEDs）由于发光效率高、节能、环保、稳定性好、其光谱组成可以根据不同的荧光粉进行调节等优点,已经成为室内植物种植的主要光源。研究人员发现叶绿素通过吸收400-480 nm的蓝光和600-680 nm的红光能够调控植物的光合作用。光敏色素主要有两种形式:PR和PFR,分别吸收波长660 nm左右的红光和波长730 nm左右的远红光可以用来管理植物光学形态建成。红光,它不仅能够通过光敏色素控制植物光学形态的建成,还可以通过光合色素刺激植物的光合作用。因此,寻找红色区域发射与植物生长光谱匹配的发光材料势在必行。过渡金属Mn4+离子和Mn2+离子由于具有独特的电子结构而成为优异的红色发光离子。掺杂Mn4+离子的红色荧光粉在200-600 nm范围内表现出宽带吸收,与商用LED芯片吻合良好,并且发射峰处于620-780 nm范围,对调节植物的开花周期有显著的效果。Mn2+离子掺杂的荧光粉具有宽发射带、寿命长、单峰且峰位可调等优点已经成为发光材料的重要激活离子。它的发光特性十分依赖晶体场强度,当掺杂的Mn2+离子从四面体配位的弱晶体场变为八面体配位的强晶体场时,发光颜色由绿光发射变为红光发射。本论文对这两类离子激活荧光粉的机制进行研究,主要研究内容如下:（1）通过高温固相技术合成了远红光Ba2CaWO6:xMn4+(BCWO:xMn4+)荧光粉。通过X射线衍射（XRD）和Rietveld细化分析了样品的相纯度及晶体结构。并根据发射光谱（PL）和激发光谱（PLE）发现该荧光粉能够被近紫外光（n-UV）有效地激发,获得了以695nm为峰值的深红光发射带,这与光敏色素PFR的吸收光谱能够较好的重叠。此外,估算了Mn4+离子占据八面体[WO6]环境的晶体场强。根据BCWO:0.75%Mn4+荧光粉的温度依赖光致发光光谱,分析其热稳定性。由于其显著的热稳定性和发光性能,BCWO:Mn4+具有在植物生长发光二极管（LED）中作为远红光发射荧光粉的潜力。（2）Ba2YSbO6:xMn4+(BYSO:xMn4+)荧光粉已经通过高温固相法成功制备。根据PLE和PL光谱,BYSO:Mn4+荧光粉的最佳激发为362 nm,与商业近紫外LED芯片的匹配度高,并在362 nm激发下获得了一个峰值为690 nm的远红光发射带,与光敏色素PFR的吸收光谱吻合良好。为了提高荧光粉的发光强度,对BYSO:0.6%Mn4+荧光粉共掺杂Al3+离子,根据光谱结果分析,BYSO:0.6%Mn4+,1.6%Al3+的PL强度是BYSO:0.6%Mn4+的3.46倍左右。BYSO:0.6%Mn4+,1.6%Al3+荧光粉还表现出更高的热稳定性。最后,将BYSO:0.6%Mn4+,1.6%Al3+荧光粉和365 nm芯片结合制造了LED器件。这些结果说明,荧光粉BYSO:Mn4+,Al3+是室内植物照明有希望的候选者。（3）Ca9MgNa（PO4）7:xEu2+,yMn2+(CMNPO:xEu2+,y Mn2+)荧光粉通过高温固相法合成。CMNPO:xEu2+荧光粉在306 nm激发下,PL光谱表现出不对称宽带蓝色发射,其发射带峰值在419 nm。为了弥补红光部分的缺乏,进一步制备了Eu2+-Mn2+共掺杂CMNPO。在近紫外光激发下,CMNPO:0.03Eu2+,y Mn2+荧光粉表现出蓝光和红光双发射,与叶绿素的吸收带匹配良好。根据CMNPO:0.03Eu2+,y Mn2+的发射光谱和Eu2+荧光寿命的变化规律分析了能量传递（ET）的有效性,并通过Eu2+和Mn2+离子的简单能级图解释了荧光粉的发光机理和能量传递过程。此外,还提到了荧光粉的热稳定性以及热猝灭机理。最后,将CMNPO:0.03Eu2+,0.23Mn2+荧光粉与365 nm近紫外芯片结合制造了LED器件,并对其性能进行了研究。结果表明,LED光谱满足植物在蓝光和红光下生长的需要,因此该荧光粉是植物生长的潜在光源。