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稀土元素因为其独特的电子层结构而具有良好的光学、电学和磁学性质。在这些性能中,其光学性能异常优异,是一般元素无法替代的。近些年来,以掺杂Eu3+、Tb3+为激活剂制备红色、绿色发光材料的研究备受瞩目。同时由于激活剂Eu3+和Tb3+的发光性质与其掺杂的基质材料关系密切,所以,通过改变基质的材料以提高或改善稀土掺杂材料的发光性质是研究的热点之一。本文采用溶胶-凝胶法,以La(NO3)3·6H2O、(NH4)2HPO4、正硅酸乙酯、钛酸丁酯为原料,分别制备了以LaPO4-5SiO2、 LaPO4-7TiO2、LaPO4-5SiO2-7TiO2为复合基质的掺入Eu3+或Tb3+为激活剂的稀土发光材料。利用TG-DTA、TEM、XRD、IR和激发、发射光谱,对材料的形貌、结构、发光性能等进行了表征及分析,研究了退火温度、掺杂浓度、基质比例等因素对材料发光性能的影响。实验共分两大部分：第一部分,掺杂的稀土元素均不变,均为Eu3+离子,而基质材料分别选择LaPO4-5SiO2、LaPO4-7TiO2、LaPO4-5SiO2-7TiO2作为复合基质。实验结果表明,Eu3+掺杂LaPO4-5SiO2、LaPO4-7TiO2、LaPO4-5SiO2-7TiO2三种稀土发光材料均可以发射单色性较好,强度较大的红光,是优良的红色发光材料,其中以LaPO4-7TiO2:Eu3+发光材料的发光性能最为优良。在LaPO4-5SiO2:Eu3+发光材料中,比较了单纯LaPO4、SiO2和复合基质LaPO4-5SiO2的发光性能,发现复合基质材料更有利于Eu3+的掺杂,从而更能节省稀土资源的消耗。LaPO4-5SiO2:Eu3+发光材料的最佳退火温度为800℃,此时材料主要为LaPO4六方相结构,主要存在Si-O-Si键和P-O-P键,最佳激发波长为395nm, Eu3+掺杂浓度在7.00%-9.00%(at%)范围内,材料的发光强度基本保持一致,这为材料的制备及应用降低了难度。在LaPO4-7TiO2:Eu3+发光材料中,最佳激发波长为465nm,Eu3+的最佳掺杂浓度为9.00%(at%),材料在400℃退火处理时形成非晶态,在1000℃退火处理时形成晶态。在非晶态和晶态时,材料的发光强度都很大,但二者相比,材料在晶态时发光强度更大。在LaPO4-5SiO2-7TiO2:Eu3+发光材料中,材料的最佳激发波长也是465nm,最佳退火温度为800℃,此时材料处于缺陷态,这种状态非常利于Eu3+掺杂到基质材料中,从而提高发光强度。同时红外光谱和发射光谱分析显示,材料中Ti-O-Si键的形成破坏了材料中的Ti-O-Ti键,改变了材料中Ti02的网络结构,影响了材料的对称性,而对称性的改变对Eu3+的发光性能具有一定影响。比较合成的三种Eu3+掺杂LaPO4-5SiO2、LaPO4-7TiO2、LaPO4-5SiO2-7Ti02稀土发光材料,发现以Eu3+掺杂LaPO4-7TiO2发光材料的发光性能最为优良。其电偶极跃迁发射远远高于磁偶极跃迁发射,单色性较好,同时当Eu3+离子掺杂量为9.00(at%)时(此时三种发光材料的发光强度基本都达到各自的最大发光强度),LaPO4-7TiO2材料的发光强度比其他两种材料的发光强度更大。所以说Eu3+离子掺杂LaPO4-7TiO2发光材料的发光性能是最为优良的。第二部分,选择LaPO4-5SiO2为基质材料,制备了Tb3+单掺LaPO4-5SiO2的绿色发光材料和Eu3+、Tb3+共掺LaPO4-5SiO2的白光发光材料。实验结果表明,Tb3+单掺LaPO4-5SiO2发光材料可发射强度大、单色性好的绿光,是一种优良的绿色发光材料。而Eu3+、Tb3+共掺LaPO4-5SiO2发光材料在红、绿、蓝三种波段均有发射,可制成白光发光材料。在Tb3+单掺LaPO4-5SiO2的发光材料中,材料的最佳退火温度为800℃,最佳激发波长为377nm, Tb3+的掺杂浓度在7.00%-10.00%(at%)时,材料发射强度基本保持稳定。在Eu3、Tb3+共掺LaPO4-5SiO2发光材料中,Eu3、Tb3+共同掺杂时,Tb3+对Eu3+具有敏化作用,且材料中存在着Eu3+(4f6)+Tb3+(4f8)=Eu2+(4f)+Tb4+(4f)平衡,致使材料中出现了Eu2+的蓝光发射、Tb3+的绿光发射和Eu3+的红光发射,从而通过调节稀土离子的掺杂比例达到合成白光发光材料的目的。综上所述,LaPO4-5SiO2在单掺Tb3+或共掺Eu3+、Tb3+时,能够发射较好的绿色或白色发光,并且材料的热稳定性优良,在较高温度退火后,均具有固定的晶体结构,同时材料廉价易得,所以说LaPO4-5SiO2是一种优良的制备发光材料的基质材料。