稀土离子掺杂的微/纳米发光材料,由于其在光学、光电子学、生物学等领域有很大的应用前景,因此,受到研究者的广泛关注和研究。在众多发光材料中,氟化物微/纳米材料具有低声子能量、高折射率、高化学稳定性和相对低的结晶温度等优点,是一种非常好的发光基质。此外,含钆（Gd）氟化物,Gd³⁺的固有磁矩使其具有顺磁性质。因此,含Gd氟化物可作为多功能材料。Y³⁺和镧系稀土离子(RE³⁺)有类似的价态和离子半径,RE³⁺很容易取代Y³⁺的格位,因此,YF₃是一种非常好的用于掺杂镧系稀土离子的基质材料。目前,针对于稀土氟化物上转换发光性能的报道较多,而对于稀土氟化物(BaGdF₅:RE³⁺、GdF₃:RE³⁺和YF₃:RE³⁺)下转换发光性能的关注很少。然而,这些材料的下转换发光在FED、复合材料作为光学元件、彩色显示领域和多式联运成像、生物分离、药物载体等领域有重要的潜在应用价值。因此,本文以BaGd F₅、GdF₃和YF₃为基质,通过掺杂不同的稀土离子(Dy³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺、Tm³⁺)实现了下转换多色发光和白光发射,并研究了其形貌可控、能量传递机理、发光和磁学性能。具体内容如下:1.通过水热法合成了GdF₃:Dy³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺发光材料,并研究了其结构、形貌、荧光和磁性能。在GdF₃:Dy³⁺,Tb³⁺荧光粉中,通过调节掺杂稀土离子(Dy³⁺/Tb³⁺)的浓度,得到不同色调的绿光发射。在GdF₃:Tb³⁺,Eu³⁺荧光粉中,通过调节掺杂稀土离子(Tb³⁺/Eu³⁺)的浓度,得到不同色调的红光发射。更重要的是,在单一相基质（GdF₃）中三掺Dy³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺,通过调节单一激活离子Eu³⁺的掺杂浓度,可以实现白光发射。此外,GdF₃:Dy³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺样品在常温和低温下均具有磁性。2.通过谷氨酸辅助水热法合成了GdF₃微/纳米材料,通过调节初始溶液的pH值,可以实现尺寸和形貌的可控调节,并提出了不同形貌可能的形成机理。此外,还研究了Dy³⁺、Tb³⁺、Sm³⁺在GdF₃基质中的荧光性能。同时,详细研究了共掺杂样品中Tb³⁺到Sm³⁺的能量传递作用和机理。更重要的是,通过稀土离子的共掺(Tb³⁺、Sm³⁺)或三掺(Dy³⁺、Tb³⁺、Sm³⁺),得到了白光和多色发光。3.通过精氨酸辅助水热法合成了GdF₃微/纳米材料,通过调节初始溶液的pH值,可以实现尺寸和形貌的可控调节。在GdF₃:Tm³⁺,Dy³⁺和GdF₃:Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉中,通过调节掺杂稀土离子的浓度,可以实现不同色调的蓝光和黄光发射。此外,在GdF₃:Tm³⁺,Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉中,通过调节掺杂稀土离子的浓度(Tm³⁺、Dy³⁺、Eu³⁺),可以实现不同色调的白光发射。4.通过水热法成功合成了BaGdF₅:Tb³⁺,Sm³⁺纳米材料,并研究了其结构、形貌、荧光和磁性能。结果表明:在BaGdF₅:Tb³⁺,Sm³⁺荧光粉中,通过调节激发波长和改变掺杂稀土离子的浓度,成功实现了多色发光（白光、橙红光、绿光、黄绿光）。详细研究了Tb³⁺到Sm³⁺的能量传递性质。此外,BaGdF₅:Tb³⁺,Sm³⁺在常温和低温下均具有磁性。5.通过水热法成功合成了BaGdF₅:Dy³⁺,Eu³⁺纳米材料。在BaGd F₅:Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉中,通过调节激发波长和改变掺杂稀土离子的浓度,成功实现了白光、红光、蓝光、黄绿光的颜色可调发射,并研究了Dy³⁺到Eu³⁺的能量传递机理。此外,BaGdF₅:Dy³⁺,Eu³⁺在常温和低温下均具有磁性。6.通过水热法合成了BaGdF₅:Dy³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺发光材料。在紫外光激发下,BaGdF₅:Dy³⁺、Ba GdF₅:Tb³⁺、BaGdF₅:Eu³⁺分别发蓝光、绿光、红光。在BaGdF₅:Dy³⁺,Tb³⁺和BaGdF₅:Tb³⁺,Eu³⁺中,通过调节掺杂稀土离子的浓度,实现不同色调的绿光和红光发射。此外,存在2种能量传递现象:（1）Dy³⁺→Tb³⁺（2）Tb³⁺→Eu³⁺。更重要的是,在单一相基质（BaGdF₅）中三掺Dy³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺,通过调节单一激活离子Eu³⁺的掺杂浓度,可以实现白光的发射。7.通过谷氨酸辅助水热法合成了YF₃材料。结果表明:通过调节初始溶液的pH值和改变RE³⁺/NaF的比值或RE³⁺/NaBF₄的比值,可以实现尺寸和形貌的可控调节。在YF₃:Dy³⁺,Tb³⁺荧光粉中,通过调节掺杂稀土离子(Dy³⁺/Tb³⁺)的浓度,得到不同色调的绿光发射,且存在Dy³⁺到Tb³⁺的能量传递现象。在YF₃:Tb³⁺,Eu³⁺荧光粉中,通过调节掺杂稀土离子(Tb³⁺/Eu³⁺)的浓度,得到不同色调的红光发射,且存在Tb³⁺到Eu³⁺的能量传递现象。在单一相基质（YF₃）中三掺Dy³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺,通过调节单一激活离子Eu³⁺的掺杂浓度,可以实现白光的发射。