稀土离子掺杂的上转换纳米材料因其可以将低能量的近红外光转换为较高能量的可见光,越来越受到人们的广泛关注。上转换纳米晶通过与高分子材料聚合所制备的纳米复合材料在生物体内成像,固体激光器,三维显示等方面均有着潜在良好的应用前景。采用温和的水热合成法,分别制备了掺杂不同浓度Gd³⁺和Sc³⁺离子的具有独特红光发射的NaErF₄:Yb上转换纳米晶。研究了掺杂不同稀土离子对NaErF₄:Yb上转换纳米晶的晶相、形貌、尺寸及上转换发光的影响。其中分别掺杂25 mol%Gd³⁺,和10 mol%Sc³⁺时,由于晶体场对称性的改变,上转换发射强度达到最强,且拥有最佳的红绿比。继续提高掺杂离子浓度,则出现荧光猝灭现象,发光强度下降。同时研究了980 nm激光激发下,Yb³⁺与Er³⁺间有效的能量转移机制。采用水热合成法在不同温度下合成了NaErF₄:Yb,Gd上转换纳米晶,分别讨论了在不同的反应温度140℃和190℃条件下掺杂Gd³⁺对上转换纳米晶的影响,成功实现了对NaErF₄:Yb纳米晶的晶相、形貌和尺寸的有效调控,以及形貌依赖的上转换发光性质。190℃下结晶性良好的NaErF₄:Yb,Gd纳米棒具有最强的红光发射,并阐述了NaErF₄:Yb,Gd体系的上转换发光和能量转移机制。采用原位聚合法制备NaErF₄:Yb/聚苯乙烯（PS）纳米复合材料,我们选择分别将不同比例的NaErF₄:30%Yb/10%Sc纳米粒子和NaErF₄:30%Yb/25%Gd纳米棒与苯乙烯发生原位聚合反应,得到了NaErF₄:Yb/PS纳米复合材料。掺入上转换纳米晶使PS的热稳定性稍有提高,并随着纳米晶掺入量的增加,复合材料的发光强度不断增强,这使纳米复合材料在显示器件领域具有良好的应用价值。