近年来,3d过渡金属离子凭借低廉的价格、丰富的光谱性质等优势正逐渐取代传统的稀土离子,成为新一代发光材料的激活剂。在进行这类发光材料的合成之前,如果能对其中掺杂的3d过渡金属离子的发光性质进行预测,就可以降低实验合成的盲目性,从而极大地提高新材料的研发效率,但迄今为止这类材料的发光性质与3d离子局域配位结构之间的直接关联,文献中尚不清楚。因此,研究3d过渡金属离子发光的影响因素,并以此预测这些离子的发光性质是目前发光材料领域亟待解决的关键课题。本论文的研究重点为Mn2+,Fe3+和Ni2+离子。我们一方面收集了近60年来文献报道的Mn2+,Fe3+和Ni2+离子激活发光材料的发光光谱,另一方面采用第一性原理计算的方法优化过渡金属离子在这些发光材料中的局域配位结构。通过综合分析,我们发现:Mn2+离子发射波长的主要影响因素为Mn2+离子与配体阴离子之间平均键长以及配体轨道能量。晶体场畸变程度的增大会使Mn2+离子的发光波长红移,但幅度较小。Fe3+离子与Mn2+离子具有相同的3d电子组态,其发光波长与局域配位结构的关系和Mn2+离子较为相似,但由于Fe3+离子贡献的缺陷能级整体上比Mn2+离子低,导致其受到配体轨道能量的影响更大。对于Ni2+离子,我们主要研究了距离基态最近的~1Eg、~3T1g和~3T2g能级,其中~3T1g和~3T2g能级主要受Ni2+离子与配体阴离子之间平均键长以及晶体场强度的影响,而~1Eg能级主要受Ni2+离子与配体阴离子之间平均键长以及拉卡参数B的影响。晶体场畸变程度的增大会使这三个能级都发生蓝移。我们的研究结果不仅有助于理解过渡金属离子的发光性质,而且还可以根据局域配位结构对过渡金属离子的发光性质产生预判,进而为实验开发新型过渡金属离子激活发光材料提供坚实的理论支撑。