碳量子点作为一种新型的荧光材料,由于其优异的发光性能,吸引了众多研究者的关注。但是,人们更多地关注碳量子点水溶液的发光性质,却较少关注它们在固体粉末中的发光现象。固态粉末中发光情况研究的缺失极大地限制了碳量子点的广泛使用。硼酸盐作为一种多功能无机材料,已被广泛应用。硼酸锌具有价格低廉、合成温度低、化学稳定性高、组成和形态多变等性质特点,是一种新型潜在的发光基质材料。近年来,关于稀土硼酸锌发光材料的研究已有一些文献报道,但研究大都集中在无水硼酸锌基质材料方面。由于大量的硼酸锌水合物的存在,开展以水合硼酸锌为基质的发光材料的研究具有重要的现实意义。为此,本论文以411型硼酸锌（4Zn O·B₂O₃·H₂O,简写为ZBH）为基质,通过与发射黄光的氮掺杂碳量子点（yNCDs）或稀土铥离子(Tm³⁺)相互作用设计合成了3个系列的硼酸锌复合物,并尝试将所得复合物材料应用于近紫外发光LED中。具体研究内容如下:首先,采用水热法制备了一系列ZBH:Tm³⁺复合物。研究了不同稀土Tm³⁺掺杂量情况下,ZBH:Tm³⁺复合物的结构、形貌和发光性能的变化。结果表明,在一定量的稀土Tm³⁺掺杂下,ZBH:Tm³⁺复合物中硼酸锌仍然可以保持411型结构,少量Tm³⁺只是取代了硼酸锌中的部分Zn²⁺掺杂到了基质晶格中,但随着Tm³⁺掺杂浓度的增加,4Zn O·B₂O₃·H₂O的棒状结构逐渐被破坏,趋于形成片状结构。荧光光谱测试结果表明,Tm³⁺的掺杂可以显著提高硼酸锌的荧光发射强度。在360 nm的激发波长下,当Tm/Zn原子百分比达到9 at.%时,ZBH:Tm³⁺复合物具有最强的蓝光发射。其次,采用水热法制备了一系列ZBH/yNCDs复合物。研究了yNCDs含量对4ZnO·B₂O₃·H₂O基质组成结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,当yNCDs含量在一定范围时,所得ZBH/yNCDs复合物伴随着yNCDs含量的逐步增加,ZBH/yNCDs复合物发生从棒状到块状再到球状的形貌演变,且在395 nm的激发波长下,球状形貌的ZBH/yNCDs复合物具有最强的白光发射。yNCDs的加入,调控了4ZnO·B₂O₃·H₂O的发光性质。但是,当继续增加yNCDs的含量时,ZBH/yNCDs复合物中的4ZnO·B₂O₃·H₂O基质逐渐脱水,而发生了结构改变,形成了ZB/yNCDs（4ZnO·B₂O₃,ZB）复合物。最后,采用水热法制备了一系列ZBH:Tm³⁺/yNCDs复合物。研究了随着复合物中yNCDs含量的改变,ZBH:Tm³⁺/yNCDs复合物的结构、形貌和发光性能的变化。结果表明,yNCDs含量在一定范围内,可以获得ZBH:Tm³⁺/yNCDs复合物,当yNCDs含量继续增加到一定程度时,ZBH:Tm³⁺/yNCDs复合物中4ZnO·B₂O₃·H₂O的结构将发生改变。通过改变复合物中yNCDs的含量,ZBH:Tm³⁺/yNCDs复合物的形貌有较大变化,从片状逐步演变为花状的形貌,而具有花状形貌的ZBH:Tm³⁺/yNCDs复合物,在360 nm的激发波长下,其荧光发射强度最强,可以获得近乎完美的白光发射。