近年来,上转换发光纳米材料（UCNPs）由于其独特的发光特性在生物靶向成像、检测及治疗,药物输送,太阳能电池,光催化等诸多领域有着潜在用途,目前受到越来越多的关注。相关领域的发展也不断给UCNPs提出新的要求,对UCNPs的结构和发光特性的调控因此成了无机发光领域当前的研究热点之一。过渡金属Mn²⁺离子由于其特殊的能级结构和电子结构,在稀土上转换单峰发光中起着极其重要的作用,得到了广泛的研究。然而,对于Mn²⁺自身也可以作为单峰上转换发光中心以及调控纳米结构的研究却鲜有报道。虽然诸多Mn²⁺掺杂UCNPs被合成出来,但具有特殊形貌和上转换特性的UCNPs的研究仍是一项具有挑战性的工作。基于此,本论文论述了Mn²⁺掺杂的钙钛矿三氟化物微纳米材料的可控合成、自组装行为和上转换发光性能的研究。采用绿色环保的合成方法,通过控制反应条件,获得了尺寸均一、形貌可控的新颖微纳米材料。利用多种表征手段和测试方法对产物的物相组成、微区结构、元素分布、表界面及其光学性质等进行了系统的分析,根据实验结果提出了可能的反应机理,揭示了它们的性能与结构之间的内在关联,并初步探索了材料的潜在应用价值。本论文共分为七章。第一章阐述了上转换概述、上转换纳米材料的研究进展及其在生物医学中的应用前景以及可控合成的软化学方法进展,在此基础上提出本论文的研究内容。第二章介绍了样品的制备与表征。第三至六章详细探讨了Mn²⁺离子掺杂的钙钛矿三氟化物的可控合成、自组装行为和上转换发光特性。第七章为结论与展望。本论文主要取得的阶段性研究成果如下:（1）采用油酸辅助溶剂热法制备了一系列单分散Mn²⁺离子浓度掺杂NaMg（1-x）F3:0.5%Yb3+,xMn²⁺（x=5%⁶0%）纳米颗粒,平均粒径分布在20⁴0 nm。实验表明,在980 nm激光激发下正交晶系NaMgF3:Yb3+,Mn²⁺除可见600 nm的发光外,还出现位于760 nm的近红外发光。当Mn²⁺离子掺杂浓度为50%时,NaMgF3体系展现最强的近红外发光。通过与立方晶系（KZnF3,KMgF3）体系相比较,证实了近红外上转换发光源于Mn²⁺-Mn²⁺二聚体超交换作用与Mn²⁺-F--Mn²⁺离子间的几何连接构型有关。（2）采用无表面活性剂和模板剂的室温简易一步共沉淀法,以水和乙醇作为反应溶剂,通过简单调控Mn²⁺离子和Mg²⁺离子浓度合成了具有核壳结构的单分散NaMnF3@NaMgF3纳米方块（CSNCs）和中空结构纳米盒（DSNBs）。通过XRD、SEM、TEM、STEM和EDX面元素分析等测试手段对实验结果进行深入系统的分析,提出了NaMnF3@NaMgF3 CSNCs的“自组装”核壳结构形成机理,其包括分开成核-表面反向晶化-自相分离-熟化等过程。（3）研究了Yb3+掺杂NaMnF3@NaMgF3核壳结构纳米复合材料CSNCs和DSNBs的物相、晶体结构及其上转换发光性能。通过与共沉淀法合成的相同固溶相材料和混合相材料的上转换发光光谱相比对,进一步证实了Mn²⁺离子近红外上转换发光源自Mn²⁺离子的有效聚集,得到了关于“Mn²⁺聚集诱导近红外发光”的直接实验证据。（4）采用柠檬酸辅助一步水热法制备了固溶相K（Mn,Zn）F3有序介孔微球。实验表明固溶相K（Mn,Zn）F3有序介孔微球是通过纳米级柯肯达尔效应由实心核壳结构向多孔固溶相结构转变形成。在980 nm激光激发下,K（Mn,Zn）F3:Yb3+/Er3+介孔微球获得了单一红光上转换发光。初步评估了该材料作为药物载体的功能特征,实验表明负载药物的K（Mn,Zn）F3:Yb3+/Er3+介孔微球在模拟体液中表现出较好的药物缓释性能。