本论文主要研究了稀土掺杂连续四方相固溶体材料LnVO4-BiVO4的制备、表征及其应用。研究的内容主要分为两大部分：第一部分是下转换材料的研究；第二部分是上转换材料的研究。本文采用化学共沉淀法与水热法相结合的方法合成了稀土掺杂的四方相LnVO4-BiVO4完整连续固溶体高亮度荧光粉,并运用第一性原理模拟计算和理论分析同实验相结合,对固溶体结构特性及近紫外光和可见光激发下的发光特性以及上转换荧光特性进行了研究,为其在红色荧光粉,白光LED用荧光粉、近红外到紫外光上转换应用方面的研究提供有益的实验依据和理论基础。Eu3+离子、Dy3+离子和Yb3+离子、Tm3+离子、Er3+离子分别是形成下转换(Stocks)和上转换(反Stocks)荧光最为重要的稀土离子,这些稀土离子的发光行为与LnVO4-BiVO4固溶体基质相互作用联系紧密,本文分别以以上稀土离子掺杂固溶体作为研究对象探索稀土发光与基质结构性能的关系。本文的主要内容如下：利用共沉淀法和水热法两个方面的结合制备得到的样品,通过XRD、 Raman、TEM等测试分析,证明共沉淀法与水热法相结合的方法成功制备了连续四方相LnVO4-BiVO4纳米晶固溶体材料,首次达到了稀土离子含量从0过渡到1,晶体结构并没有因为成分的变化而发生改变。计算得到固溶样品的晶格常数,且晶格常数随着固溶度的变化满足Vegard’s法则。固溶体的形成,使得样品的激发光谱由200nm-400 nm之间的一个宽带激发峰和400nm-500 nm之间的一系列尖峰组成,尤其是可见光范围的激发得到增强。为研究可适应不同芯片激发的荧光粉的应用创造了有利条件。对于样品EuxBi1-xVO4 和 GdxBi0.95-xVO4:0.05Eu3+在紫外光和466 nm的可见光监测下的发射光谱中,观测到了从400 nm-700 nm之间的一系列尖锐发射峰,其中,红光区619 nm (5Do→ 7F2)的强度随着x值的变化而变化。对YxBi0.95-xVO4:0.05Dy3+荧光粉的光谱分析表明,在308 nm近紫外光激发下,样品的发射峰主要位于483 nm(蓝光4F9/2→ 6H15/2)和574 nm(黄光4F9/2→6H13/2)附近,蓝光与黄光复合产生白光发射。研究了x值对发光光谱强度的影响以及进一步分析计算了色坐标。在上述固溶体荧光材料中,按要求对固溶度进行调控,得到不同的荧光输出。第一性原理和漫反射光谱分析证明了固溶体形成了杂质能级,这种杂质能级能有效促进半导体带隙跃迁的能量传递,使得荧光粉具有优异的发光特性。对氧化物的上转换发光性能进行了研究,采用Yb3+离子敏化作用,首次设计合成四方相BiVO4纳米晶可以成为一种稳定而高效的上转换基质材料。在Yb3+/Er3+体系中,主要发射峰在绿光区；在Yb3+/Tm3+体系中,在980 nm激光激发下观察到很强的800 nm近红外上转换发射光谱。在、bVO4-BiVO4固溶体,980nm激发下观察到了300 nm的紫外上转换光,表现为反常单光子过程。分析其相应的近红外光和紫外增强机制,提出并解释了单光子的饱和现象。