稀土离子具有稳定的化学性质,在紫外-可见-红外范围内都有丰富的能级,并且这些能级都具有较长的能级寿命,因此稀土离子非常适合作为上转换发光材料。近年来,大量文章报道了稀土离子掺杂材料的上转换发光现象、荧光产生机制和潜在应用。稀土离子掺杂材料的上转换发光现象有很大的应用价值,可以应用在许多方面:小型的固态激光器、信息处理、光存储、色彩显示、三维显示、温度测量和生物荧光标识等等。本论文主要研究Li⁺与稀土离子共掺氧化物纳米晶的制备和室温上转换发光现象。我们发现了掺入Li⁺后,稀土离子上转换发光强度得到极大增强,并对荧光增强的机制进行了研究。论文主要研究内容及结果如下:以溶胶凝胶法制备出Er³⁺掺杂ZnO,Li⁺/Er³⁺共掺ZnO,Li⁺/Er³⁺/Yb³⁺共掺ZnO纳米晶材料。在976nm激光激发下观测到Er³⁺离子的上转换光发,并且发现在Li⁺掺入后,Er³⁺的上转换发光强度有极大增强（最强达50倍）。提出Li⁺是一种很好的Er³⁺离子荧光增强剂。接着又研究了Li⁺对其它稀土离子荧光增强现象,发现在Li⁺掺入后,各种稀土离子的上转换发光强度均有较大增强。由此提出Li⁺是一种很好的稀土离子荧光增强剂。稀土离子的可见光发射为其4f电子间跃迁所致,而4f电子间跃迁几率受稀土离子所处局域晶场影响,局域晶场不对称性越大,4f电子间跃迁几率越大。为了研究Li⁺掺入后对稀土离子局域结构的影响,我们以X射线精细吸收谱研究Li⁺/Er³⁺共掺ZnO纳米晶材料中Li⁺对Er³⁺离子局域结构的影响,发现Li⁺掺入后Er-O和Er-Er键的键长和配位数均出现变化,即稀土离子所处的局域晶场不对称性增大,因此4f电子间跃迁几率增大。在随后实验中,应用J-O理论分析Li⁺对Er³⁺离子吸收截面及辐射系数的影响,发现掺入Li⁺后Er³⁺离子各能级的吸收系数及辐射系数都增大,这是4f电子间跃迁几率增大的直观表现。Li⁺掺入后基质的声子能量没有任何变化,但样品的表面缺陷态（OH根离子）急剧减少,OH根离子具有较大的声子能量,它能极大地增加能级间的多声子驰豫,因此OH根离子减少后能级间的多声子驰豫减弱,这是上转换荧光增强的原因之一。研究Er³⁺掺Y₂O₃和Li⁺/Er³⁺共掺Y₂O₃纳米晶材料的荧光强度随温度变化关系。以多声子弛豫模型和速率方程拟合实验曲线,结果显示Er³⁺离子各近邻能级间以多声子驰豫过程为主,辐射跃迁相对多声子驰豫过程可以忽略。掺入Li⁺后,Er³⁺离子邻近能级间的多声子驰豫几率减小,因此上转换荧光增强。制备出Er³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃的白光荧光粉,得到明亮白色荧光,在掺入Li⁺后,其白光光强得到增强;在Li⁺/Er³⁺共掺Y₂O₃纳米晶材料中,研究了基于Er³⁺离子荧光双峰比测温,提出这是一种非常好的荧光测温材料。