掺杂过渡金属及稀土离子的纳米发光材料,光谱可覆盖从紫外、可见到红外各个波段,具有光吸收能力强、转换效率高和色纯度好等优点,在照明、显示、检测等众多领域都有十分广泛的应用。因此,探索和研究新的掺杂过渡金属及稀土离子光学材料的发光特性和内在机理,有着重要的科学意义和应用价值。本文主要内容如下:首先,采用高温固相法制备了Zn₂GeO₄:Mn²⁺以及Zn₂GeO₄:Mn²⁺:Bi³⁺长余辉纳米磷光粉。利用XRD和SEM表征了样品的晶体结构和表面形貌。结果表明:所制备的Zn₂GeO₄基质衍射峰与标准卡基本吻合,掺入Mn²⁺、Bi³⁺离子后,也没有出现新的衍射峰;但随着Mn²⁺、Bi³⁺掺杂浓度的增加,XRD衍射峰略有蓝移,说明Mn²⁺和Bi³⁺离子的引入会使Zn₂GeO₄晶体结构发生轻微改变;SEM照片显示两个系列的纳米颗粒均为球状结构,平均颗粒尺寸在50 nm左右。在325 nm激发下,Zn₂GeO₄:Mn²⁺以及Zn₂GeO₄:Mn²⁺:Bi³⁺样品的荧光发射和余辉发射中心波长都在530 nm附近,均来自于Mn²⁺离子的⁴T_1g（G）→⁶A_1g（S）的跃迁。关闭激发光源后,Zn₂GeO₄:0.2Mn²⁺磷光粉余辉可测量时间为60分钟左右,暗室环境下裸眼可视时长为180分钟;再共掺0.2 mol%Bi³⁺离子后,样品余辉可测量时间为150 min,比单掺0.2 mol%锰离子约长2.5倍,暗室环境下裸眼可视时长可达360分钟,约为单掺锰样品的2倍。两个系列样品的余辉衰减均满足双指数方程。Bi³⁺掺杂使Zn₂GeO₄:0.2Mn²⁺样品的余辉性能得到改善的原因在于:（1）掺入三价铋离子,会引起新的晶格畸变,使深度合适的缺陷能级数量增多;（2）铋离子可以向锰离子进行能量传递。其次,采用相同的方法制备了Sr₂MgSi₂O₇:Tb³⁺纳米粉末,XRD和SEM表征结果表明:Tb³⁺离子掺杂对Sr₂MgSi₂O₇基质晶体结构无明显影响;但是随Tb³⁺掺杂浓度的增加,Sr₂MgSi₂O₇样品的颗粒尺寸明显增大。在245和373 nm不同泵浦光激发下,Sr₂MgSi₂O₇:Tb³⁺荧光粉发射峰的中心波长不变,均位于382,415,437,490,545,585和624 nm处,对应于Tb³⁺离子f-f跃迁的特征峰。虽然245 nm是Sr₂MgSi₂O₇:Tb³⁺纳米粉末优化的泵浦波长,但深紫外光LED芯片价格昂贵。尽管采用373 nm激发时Sr₂MgSi₂O₇:Tb³⁺荧光粉的绿光发射会减弱一些,但却能够大大降低用于做泵浦源的LED芯片价格。同时研究了铽掺杂浓度对样品发光强度的影响,当优化掺Tb³⁺浓度为1.6 mol%,此时545 nm绿光发射最强,出现浓度猝灭的原因是由于铽离子电偶极-电偶极之间的相互作用所引起的。