现有发光功能材料中,镧系离子(Eu2+、Eu3+、Ce3+等)掺杂的发光材料为数众多,但镧系离子存在分离困难以及提取过程中会污染环境等缺点,严重影响了稀土离子掺杂发光材料产业化的发展。相比而言,过渡金属离子的原料相对易得,拥有丰富的能级结构,而且光谱在很宽的范围内可以调节,其作为激活剂离子,具有替代镧系离子的潜在优势。现阶段,在LED、长余辉等领域,已经开发较多的过渡离子Mn4+和Cr3+激活材料,但这两类离子在氧化物中的发光波长通常大于650 nm,人眼对该波段的光已经不是特别敏感。寻找在600 nm附近发光材料,或者其它波段高效的过渡金属离子发光材料依然任重道远。铜离子在众多材料中均存在发光现象,且铜离子价态可调,并能产生随晶格环境可变的宽带发射,但Cu离子的发光行为、发光机理及应用并不清楚,尤其是其在一般化合物中的发光行为和规律并不明确,严重阻碍了新型Cu离子掺杂功能材料的开发。本文以Cu离子为研究对象,以铝酸盐(CaAl2O4、CaAl4O7、Sr4Al14O25)镓酸盐（BaGa2O4）和硅酸盐（SrSiO3）为基质,总结了Cu在化合物中的电子结构、晶格环境与发光性质的内在关系,通过调整铜离子掺杂发光材料的晶格环境,尝试设计具有潜在优异性能的发光材料。主要研究内容如下:1.探讨了铜离子在铝酸盐(CaAl2O4、CaAl4O7、Sr4Al14O25)材料中的发光行为,结果表明,铜离子的发光性能对晶体配位环境具有依赖性,其占据不同格位点会表现出不同的发光性能;并估算Cu+基态位置与价带顶的能级差,研究了发射波长伴随能级差变化的规律。2.在上述研究结果基础上,我们设计了一种新型橙红色长余辉材料Ba1-xCuxGa2O4,其发光性质表明,在355 nm激发下,Cu2+离子可实现主峰位于615nm的宽带发射,归属于Cu2+的CT跃迁;在286 nm激发下,发射主峰位于602nm,可归属于Cu+的4s-3d跃迁发射,停止激发后,余辉主要源自Cu+的跃迁发射,余辉寿命达到14 h 50 min。3.初步探索了铜离子掺杂SrSiO3的发光行为。发现Cu离子掺杂在四面体SiO4间隙可以产生蓝绿光发射,将其归属于电荷迁移带发光。通过Sr1-xCuxSiO3和Ca1-xCuxSiO3晶体结构和发光性能的对比得到如下结论:随着硅酸盐晶格参数的增大,会造成样品的发射光谱发生一定程度的蓝移。