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近年来,荧光纳米材料因在生物成像与标记、显示、照明和光催化等领域的广泛应用,吸引了人们前所未有的关注。红色发光材料是实现全色显示和白光LED不可或缺的三基色（红、绿、蓝）材料之一,也是光致发光材料报道中比较薄弱的。因此非常有必要开发新型、高效的红光材料并提高其发光强度和效率。在本论文中,设计合成一系列稀土掺杂上转换发光材料和氮掺杂碳量子点,并系统地研究它们的光致发光性质。采用无模板法,即在室温下把去离子水加入含有反应物的乙二醇中,实现Yb/Er（x/1 mol%）:Bi OCl（x=0,1,5,10,20,30）样品的制备。将所得样品分别在300℃,400℃,500℃,600℃的空气中煅烧2小时。XRD表明在不同温度煅烧下的所有样品都是纯四方Bi OCl相。煅烧后对样品的尺寸和形态没有明显的影响,但会显著改善纳米片的结晶度,进而有效地增强Er3+上转换发光强度。Yb3+最佳掺杂浓度是20 mol%,由于发光激活剂的浓度淬灭效应,继续增加Yb3+的浓度,会导致上转换发光强度明显下降。最佳煅烧温度是500℃。用类似的方法可制备出纯四方相Yb/Er:Bi OBr样品。与那些发射多谱带上转换光的镧系元素掺杂材料不同,在近红外（980nm或1530nm）激光激发下,Yb/Er:Bi OX（X=Cl,Br）样品展现出强烈的本征近单谱带红光上转换发射。Bi OX晶格中形成了[X-Bi-O-Bi-X]层状结构,在同一[X-Bi-O-Bi-X]层内,镧系掺杂离子的距离比较短有利于实现大量Er3+布居在4I11/2和4F7/2能级上,进而实现单谱带红光上转换发射。以柠檬酸和尿素为碳源和氮源,二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,通过溶剂热法成功合成了氮掺杂的红色发光碳量子点。在160℃分别反应1h,3h,6h,12h,24h,和48h获得样品分别被标记为CD-1,CD-3,CD-6,CD-12,CD-24和CD-48。随着反应时间延长,碳点显示出多谱带发射。由于所有发射带强度相当,通过改变激发波长可实现碳点发光颜色的真实调控。用355nm,430nm和515/550nm光去激发CD-48样品,用肉眼分别可以看到明亮的蓝光,黄光和红光。这些蓝光,黄光和红光的量子效率分别是49.2%,30.6%和30.3%。紫外-可见吸收光谱、发射和激发光谱表明这些碳点样品具有多态吸收和发射的性质。进一步研究碳源和氮源以及溶剂对碳点光学性能的影响,证明我们碳点的发光行为是基于柠檬酸/尿素/DMF的共同协调作用,当柠檬酸、尿素或者DMF其中一个被替换后,都不能发射红光。TEM观察表明所制备的碳点都是单分散的,尺寸约为2-3nm。CD-48样品的SAED图中有一条清晰的衍射环,对应于石墨的（100）晶面;单个碳点HRTEM照片显示出清晰的晶格条纹和0.21nm典型的晶面间距,从而确定碳点的结晶特性。通过结构表征和光谱分析,我们认为有三种不同的发射状态,分别是sp2碳核,C=O和C=N有关的表面缺陷,这也是碳点多态吸收和可调发射的最主要原因。当p H值从7减小到1时,红色荧光消失,而当p H值从7增加至13时,红色荧光成为主导;将碳点分散在强极性溶液中时,依然能发射红光,而将碳点分散在弱极性的溶液中时,红色荧光逐渐减弱。这些结果证明了碳点的红色荧光与表面态缺陷息息相关。由于能强烈吸收可见光和具有高的红光发射效率,所获得的碳点可被用于改善暖白光LED的显色指数和色温以及实现超灵敏Cu2+离子检测。