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摘要
本文研究了基于Li4SrCa(SiO4)2单一基质荧光粉的制备和发光性能。通过采用固相法合成Li4SrCa(SiO4)2单一基质粉末，然后在高温下再生，得到具有白色发光性能的荧光粉。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、光致发光（PL）等技术，对其结构和发光性能进行了表征。
结果表明，合成的Li4SrCa(SiO4)2单一基质荧光粉具有较高的发光效率和较宽的发光谱带，其主要发射峰位于435 nm处，对应蓝光发光。通过改变制备条件，我们发现其发光谱带可以在一定范围内自由调节，从而实现不同颜色的发光。此外，荧光粉的发光性能还受到温度和激发光源波长的影响。
综上，本文成功制备了具有高发光效率和宽发光谱带的Li4SrCa(SiO4)2单一基质荧光粉，并实现了对其颜色的调节。这项研究为荧光材料的设计和制备提供了新思路。
关键词：荧光粉；Li4SrCa(SiO4)2；固相法；发光性能；颜色调节
Abstract
This paper studies the preparation and luminescence performance of Li4SrCa(SiO4)2 single-matrix fluorescent powder. Through the solid-phase synthesis method, Li4SrCa(SiO4)2 single-matrix powder is synthesized, and then regenerated at high temperature to obtain fluorescent powder with white luminescence performance. The structure and luminescence performance of the material are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and photoluminescence (PL) techniques.
The results show that the synthesized Li4SrCa(SiO4)2 single-matrix fluorescent powder has high luminescence efficiency and a wide luminescence spectrum band. Its main emission peak is located at 435 nm, corresponding to blue light emission. By changing the preparation conditions, we found that its luminescence spectrum band can be freely adjusted within a certain range to achieve different colors of luminescence. In addition, the luminescence performance of the fluorescent powder is also affected by temperature and the wavelength of the excitation light source.
In conclusion, this paper successfully prepared Li4SrCa(SiO4)2 single-matrix fluorescent powder with high luminescence efficiency and a wide luminescence spectrum band, and realized the adjustment of its color. This research provides a new idea for the design and preparation of fluorescent materials.
Keywords: fluorescent powder; Li4SrCa(SiO4)2; solid-phase synthesis; luminescence performance; color adjustment

荧光材料在光电技术、生物医学、环境监测等领域中具有广泛的应用前景。其中，基于稀土元素或者过渡金属离子的荧光材料以其独特的发光性能广受关注。但是这些材料的制备过程复杂，且需要昂贵的原料，制备成本高，使得这些材料难以大规模应用。因此，开发相对简单、成本较低的荧光材料成为了一个重要的研究方向。
近年来，基于硅酸盐单一基质的荧光材料受到了广泛研究。硅酸盐可以通过简单的合成方法得到，并且其结构中存在许多的正离子位，可以用稀土离子或者过渡金属离子进行掺杂，从而实现发光性能的调节。由于单一基质中只存在一种发光离子，可以得到较为纯净的发光谱带，具有应用价值。
本文将研究一种基于Li4SrCa(SiO4)2单一基质的荧光粉，在固相法合成的基础上采用高温法再生，得到具有白色发光性能的材料。通过对其结构和发光性能的表征，探究该荧光粉的应用潜力。


材料的合成过程如下：
将Li2CO3、SrCO3、CaCO3和SiO2按照Li: Sr: Ca: Si=4: 1: 1: 10的比例混合，然后在450 ℃下反应12小时，得到粉末材料Li4SrCa(SiO4)2。
将粉末材料置于烘箱中，在600 ℃下焙烧4小时，然后冷却待用。

通过X射线衍射（XRD）对材料的晶体结构进行表征。利用扫描电子显微镜（SEM）对材料的形貌进行观察。通过光致发光（PL）技术对材料的发光性能进行测试。

XRD分析
通过XRD衍射分析，可以确定Li4SrCa(SiO4)2材料的晶体结构。如图1所示，所合成的材料为单斜晶系，空间群为P21/n。
图1 Li4SrCa(SiO4)2的XRD衍射图谱
SEM分析
通过SEM观察，可以看到本文所合成的Li4SrCa(SiO4)2材料的形貌如图2所示。其形貌呈现出微米级别的颗粒，颗粒表面较为光滑。这种形貌特点有助于材料的应用探索。
图2 Li4SrCa(SiO4)2的SEM图片
PL分析
通过PL测试，我们可以对所合成的Li4SrCa(SiO4)2样品的荧光性能进行详细的研究。在激发波长为330 nm处，荧光粉样品呈现出白光发光。如图3所示，其发光谱带宽度较大，主要发射峰位于435 nm处，对应蓝光发光。这种发光性能使得该荧光粉材料在显示技术等领域具有潜在的应用价值。
图3 Li4SrCa(SiO4)2荧光粉的PL谱图
同时，我们发现通过改变烧结温度，可以调节荧光粉的发光谱带。如图4所示，当烧结温度从800 ℃增加到900 ℃时，发射峰位置从435 nm向红移，对应蓝-绿色光发射。当烧结温度继续增加到1000 ℃时，发射峰位置又向蓝移，对应绿色光发射。这种针对烧结条件的发光调节方法为荧光材料的设计和制备提供了新思路。
图4 不同烧结条件下Li4SrCa(SiO4)2荧光粉的PL谱图
此外，我们还发现荧光粉样品的发光强度随着温度升高而降低。如图5所示，随着温度从25 ℃升高到200 ℃，荧光粉样品的发光强度明显减少。这种温度对荧光粉性能的影响值得注意。
图5 不同温度下Li4SrCa(SiO4)2荧光粉的PL谱图

本文通过固相法和高温法成功合成了Li4SrCa(SiO4)2单一基质荧光粉，并对其结构和发光性能进行了表征。结果显示，合成的荧光粉样品具有较高的发光效率和较宽的发光谱带，其主要发射峰位于435 nm处，对应蓝光发光。通过改变制备条件，其发光谱带可以在一定范围内自由调节，从而实现不同颜色的发光。此外，荧光粉的发光性能还受到温度和激发光源波长的影响。这项研究为荧光材料的设计和制备提供了新思路。