稀土掺杂上转换材料在立体成像、医学探测和编码、人体内部疾病光动力治疗、开发连续短波长激光器等方面都有美好的应用前景。然而,目前在上转换荧光发射方面还存在许多问题,从而影响了上转换在医学和光子学方面的应用。本文以BaYF5纳米晶为研究对象,在上转换纳米晶尺寸和形貌控制、上转换荧光光谱设计和荧光增强方法等方面进行了基础的研究。主要讨论了采用EDTA作为螯合剂,水热法制备不同尺寸和形貌的BaYF5纳米晶。所合成的球形纳米粒子尺寸分布较均匀,单分散性较好,且上转换荧光较强。应用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)与上转换稳态发射谱等测试手段研究了稀土掺杂BaYF5纳米晶的形貌、尺寸及上转换荧光性能。通过改变前驱液的pH值、EDTA与Y3+的比值可以控制BaYF5纳米晶的尺寸,由此实验现象讨论了BaYF5纳米晶的结晶过程及其成核速率的控制因素。详细地研究了掺杂不同稀土离子的BaYF5纳米晶的光谱特性,特别是共掺杂的BaYF5纳米晶的红、绿、蓝三色上转换光发射性质。对BaYF5:Yb,Er; BaYF5:Yb,Tm; BaYF5:Yb,Ho; BaYF5:Nd,Yb,Er四种体系的发光机理进行详细的分析。这些结果说明BaYF5纳米晶具有较高的能量传递效率,并且鉴于BaYF5纳米晶的尺寸较小有,望在生物检测等方面得到广泛的应用。