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随着第四代照明革命的开始,LED半导体照明成为产业的佼佼者,与其相关的行业也得到蓬勃发展,其中关键材料之一的荧光粉也成为各国研究者相互竞争的热点之一。在众多的荧光粉种类里,硅酸盐荧光粉具有良好的化学稳定性,高的发光效率,高的显色性和较低的色温,而成为荧光粉家族里的新贵族,特别是正硅酸盐M2Si O4:Eu2+(M=Sr,Ba,Ca)。荧光粉发光性能是LED半导体照明关键指标。提高硅酸盐荧光粉的发光性能和热稳定性是研究的主要方向。本文采用高温固相法在H2作为还原气氛、N2作为保护气氛合成(Sr1-z Baz)2-y Euy Si O4-6x N4x(0≤z≤1,0.01≤y≤0.11,0≤x≤0.33)黄-绿色荧光粉。借助X射线衍射仪、荧光光谱仪、加热平台仪器和扫描电子显微镜等仪器,测试和表征实验样品的物相组成、发光性能、热稳定性和显微晶体结构等。合成温度对产物的发光性能具有决定做用。通过实验和测试分析,得到Sr2Si O4:Eu2+黄-绿色荧光粉的优化的合成条件为在1400℃、保温时间为4 h、Eu2+离子浓度为y=0.05;当y>0.05时,随着Eu2+离子浓度的增加,发光强度逐渐降低直至发生浓度淬灭现象。随Eu2+离子浓度的增加,荧光粉发光发生红移现象。X射线衍射表明,在掺杂Ba2+离子合成(Sr1-z Baz)2-y Euy Si O4黄-绿色荧光粉时,随着Ba2+离子浓度的增加,X射线衍射峰主峰位置向小角度移动。样品的荧光光谱表明,激发光谱强度随Ba2+离子浓度增加而增加,激发峰为单峰宽谱;发射光谱显示,合成样品的近紫外光激发比蓝光激发的发光效率高,发射光谱随着Ba2+离子浓度的增加,发生蓝移现象。当z=0.5时,荧光粉的相对发光强度得到优化,热稳定性也明显提高。优化的助溶剂NH4Cl质量百分数为F=2%、焙烧温度为1300℃。通过掺杂N3-离子研究了(Sr0.5Ba0.5)2-y Euy Si O4-6x N4x荧光粉热稳定性和发光性能。X射线衍射显示,在实验条件下N3-离子的掺入未改变物相的晶体结构;扫描电镜显示,N3-离子的引入使晶体形貌得到更好的改善。掺N3-为0.24(即配比的x值)时,荧光粉的发光性能得到提高、结晶效果变好,发射光强度得到优化,热稳定在(Sr0.5Ba0.5)2Si O4:Eu2+的基础上有显著提高。在(Sr0.5Ba0.5)2-y Euy Si O2.56N0.96中掺杂不同的Eu2+离子浓度,掺Eu2+离子为2.5%(y/2)时,其发射光谱强度和激发光谱强度均得到提高,其中,以400 nm激发的明显高于460 nm波长激发的发射光谱强度,Sr2Si O4:Eu2+荧光粉在掺入阴阳离子后更适于近紫外光激发。研究结果表明,Sr2Si O4:Eu2+黄-绿色荧光粉具有较高的显色性、较低的色温,Ba2+和N3-离子的掺入对荧光粉的发光性能和热稳定性有显著的提高,显示出在液晶显示、背光、医疗等领域具有较好的应用前景。