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被称为21世纪新一代光源的白光发光二极管(白光LED),因其电压低、光效高、稳定性好、能耗低、寿命长、对环境友好等优点成为固体照明领域关注的焦点。“荧光粉转换法”是实现白光LED的主要技术。不同于其它用途的荧光粉,白光LED所用荧光粉既要与商业化的LED芯片匹配还应具有较高的光效。已商业化的“蓝光LED芯片+黄色荧光粉YAG:Ce3+"组合得到的白光缺少红光部分,显色指数低,属于冷光源,无法和日光相媲美,添加红色荧光粉是提高其显色指数的方法之一。因此,提高现有荧光粉光效和制备具有较强红光发射的荧光粉具有重要的学术意义和实际应用前景。本学术论文的主要目标是制备不同形貌的(氟)磷酸盐以及具有较强红光发射的碱土铝酸盐荧光粉,同时研究样品结构、产物形貌、电荷补偿与荧光性能之间的关系。论文首先介绍了固体发光材料相关概念,强调了荧光粉在白光LED照明上的应用,简介了表征荧光性能的相关参数。其次对Mn(Ⅳ)离子激活的荧光粉和稀土离子激活的碱土铝酸盐现状进行了综述。分析了Mn(Ⅳ)激活的氟(氧)化物荧光粉制备过程对环境的不利影响,指出了改善稀土离子激活的(氟)磷酸盐荧光粉荧光性能和合成亮度Mn(Ⅳ)激活碱土铝酸盐荧光粉的意义。论文采用燃烧法、水热法、高温固相法和水热共沉淀法合成(氟)磷酸、碱土铝酸盐荧光粉。采用X射线粉末衍射和扫描电镜表征荧光粉结构和样品形貌,利用漫反射光谱、激发光谱、发射光谱研究荧光粉发光性质,同时对水热共沉淀前驱体热分解过程进行了非等温动力学研究。本论文的实验结果如下：1.采用燃烧法制备了Ca10-xLi(PO4)7:xRE(RE=Eu3+, Dy3+)和Ca5-x(PO4)3F:xEu3+荧光粉。激活离子在Ca10-xLi(PO4)7:xRE(RE=Eu3+,Dy3+)和Ca5-x(PO4)3F:xEu3+中荧光猝灭浓度分别为10 mol%、1 mol%。通过水热法合成了Ca5(PO4)3F和Sr5(PO4)3F基质。Sr5(PO4)3F基质形貌与所用溶剂相关：在乙醇中为棒状结构；乙二醇中为纳米棒的球状聚合体；聚乙二醇400中为分散有柱状结构的致密纳米棒的球状聚合体。Sr5(PO4)3F:xRE(RE=Eu3+, Dy3+,Tb3+)荧光粉形貌与所用碱液相关：在NaOH中为棒状结构；在KOH中为正六棱柱结构。Ca5(PO4)3F:xEu3+(Tb3+)和Sr5(PO4)3F:xRE(RE=Eu3+, Dy3+, Tb3+)荧光性质与稀土激活离子特征跃迁一致。在其他条件保持不变时,由NaOH调节pH值合成的Sr5(PO4)3F:xRE(RE=Eu3+, Dy3+, Tb3+)荧光粉荧光强度始终高于由KOH调节pH值合成荧光粉的荧光强度。2.采用高温固相法合成了Mn4+和Sm3+激活的Sr4Al14O25荧光粉,研究了Mg2+、Ge4+和碱金属离子Li+、Na+共掺对荧光性能的影响。Sr4Al13.99-xO25:0.01Mn4+,xMg2+(Ge4+)和Sr4-x/2Li(Na)xAl14-0.01×4/3Mn0.01O25荧光粉激发光谱在250～500 nm范围内出现两个宽带吸收峰,与发紫外光和蓝光的LED芯片相匹配。发射光谱在600～700 nm范围内出现双肩峰,654 nm处的发射峰最强。Sr4Al13.99-xO25:0.01Mn4+, xMg2+(x=0.005～0.05)和Sr4Al13.99-xO25:0.01Mn4+,xGe4+(x=0.005～0.03)的最佳掺杂浓度分别为x=0.01,x=0.02。在最佳掺杂浓度下,Sr4Al13.98O25:0.01Mn4+,0.01Mg2+和Sr4Al13.97O25:0.01Mn4+,0.02Ge4+荧光粉在654 nm处的荧光强度比Sr4Al13.99O25:0.01Mn4+分别提高了175%和60%。Sr4-x/2NaxAl14-0.01×4/3Mn0.01O25荧光性能优于Sr4-x/2LixAl14-0.01×4/3Mn0.01O25,它们的最佳掺杂浓度均为为x=0.05。Sr4-0.05/2Li0.05Al14-0.01×4/3Mn0.01O25和Sr4-0.05/2Na0.05Al14-0.01×4/3Mn0.01O25最强荧光强度是Sr4Al14-0.01×4/3Mn0.01O25荧光粉最强荧光强度的190%和260%。Sr4-xAl14O25:xSm3+和Sr4-xAl14O25:xSm3+,xNa+(x=0.005～0.05)荧光粉激发光谱在330～500 nm范围内出现Sm3+特征跃迁吸收,最强吸收峰位于400 nm,来自于Sm3+的6H5/2→5P3/2的跃迁吸收；在400 nm光激发下,Sm3+的特征发射谱598 nm处的4G5/2→6H7/2跃迁发射峰最强。Sm3+和Na+在Sr4-xAl14O25:xSm3+和Sr4-xAl14O25:xSm3+,xNa+中的最佳掺杂浓度为x=0.03。在相同掺杂浓度下,Sr4-xAl14O25:xSm3+,xNa+荧光粉发光强度始终高于Sr4-xAl14O25:xSm3+荧光粉,主要原因是Na+起电荷补偿离子的作用。3.通过高温固相法合成了Sr2MgAl22O36:Sm3+、Sr2MgAl22036:Mn4+和SrMgAl10O17:Mn4+荧光粉。上述荧光粉均具有激活离子Sm3+或Mn4+的特征跃迁。Sm3+离子在Sr2-2xSmxMx(M=Li, Na)MgAl22O36荧光粉中荧光猝灭浓度为x=0.05。共掺Li+或Na+离子增强了Sr2MgAl22-0.01x4/3Mn0.01O36发光强度,Sr2-x/2Li(Na)xMgAl22-0.01×4/3Mn0.01O36中Li+或Na+离子的最佳掺杂浓度为x=0.04。Mn4+离子在SrMgAl10-xO17:xMn4+的荧光猝灭浓度为x=0.015,共掺不同离子对SrMgAl10O17:Mn4+荧光粉发光强度影响各异。4.研究了Mn4+、Eu3+激活的CaAl12O19荧光粉水热共沉淀法合成条件、产物形貌和荧光性能,并对CaAl12O19:Mn4+前驱体热分解过程进行了非等温动力学研究。经水热共沉淀法制备的CaAl12O19:Mn4+和CaAl12O19:Eu3+荧光粉呈纳米片状结构,呈现出激活离子Mn4+和Eu3+的特征光谱,可作为红色荧光粉。采用KASI法和Vyazovkin法计算出CaAl12O19:Mn4+前驱体热分解平均活化能Eα为140.46 KJ·mol-1,为单步反应过程。由Masterplots法确定的最慨然机理函数积分形式为：g(α)=(1-α-4.59)-1,属于化学反应。该反应的指前因子A、热力学函数△S≠、ΔH≠和△G≠分别为：3.47×1012s-1、-19.21 J·mol-1、135.33 KJ·mol-1和1147.17 KJ·mol-1,为非自发反应。