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稀土掺杂纳米发光材料在光电子技术、生物示踪、医疗卫生等领域有着广阔的应用前景。对稀土掺杂纳米发光材料发光学性质的研究虽然已有十几年的历史，但至今还没能形成完善的理论体系，即使是对特定实验现象的唯象解释，也往往具有材料依赖性。稀土掺杂纳米发光材料发光性质与粒径大小、基质类型和制备方法等密切相关，其机理众说纷纭，要进一步了解稀土掺杂纳米发光材料的发光性质，还需要进行更深入、细致的研究。稀土离子的特殊的外层电子排布结构使其发光性质受量子限域效应和小尺寸效应的影响较小，本论文以稀土离子掺杂的Y2O3纳米晶体颗粒为对象，着重研究了表面效应和材料的尺寸限制效应对稀土离子发光的影响，获得了以下研究结果：
1.研究了在Y2O3纳米晶中Eu3+发光的跃迁强度参数和量子效率与样品粒径的关系，并发现在Eu3+掺杂的Y2O3纳米晶中引入适量的Ag+可以填补纳米颗粒表面的氧悬键缺陷，有效提高其发光强度(可提高50％)。研究了Y2O3纳米晶中表面效应对O-Eu电荷迁移带和Tb3+4f-5d跃迁吸收的影响。在研究Yb3+，Er3+共掺杂的Y2O3发光材料时发现，随着样品粒径的减小，980 nm激光激发下的发射光谱中红光和近红外发射的成分增加，粒径40 nm样品的1.5μm近红外发射主峰强度达到体材料的1.6倍。
2.在研究尺寸限制对稀土离子发光的影响过程中发现稀土离子之间不同类型的能量传递对纳米微晶尺寸变化敏感程度存在较大差异，尺寸限制效应对电偶极一电偶极相互作用的抑制作用明显，对交换相互作用的影响较小。
3.用共沉淀法制备了Eu3+掺杂的Gd2WO6，Gd2W2O9和Gd2(WO4)3纳米发光材料，并对它们的光致发光性质进行了研究。研究结果表明这三种材料在395nm和465 nm激发下能够实现较强的红色发光，有潜力成为高效的近紫外(蓝光)激发白光LED用红色荧光粉材料。