稀土离子掺杂YVO4纳米发光材料具有良好的物理、化学稳定性和优异的发光性能,不易潮解,且对紫外光具有高效的吸收,因而受到人们的广泛关注,其应用也越来越广。因此,研究稀土离子掺杂YVO4纳米发光材料的制备及发光性能具有重要意义和应用价值。本文以稀土离子掺杂的YVO4纳米发光材料为研究对象,掺杂的稀土主要有Eu3+离子,Tm3+离子和Dy3+离子。本文采用一种新的方法–离子交换法制备稀土离子掺杂YVO4纳米发光材料。离子交换法制备工艺简单,且在制备出的纳米发光材料中,掺杂的稀土离子大部分吸附在YVO4纳米晶体的表面,表面的稀土离子更容易与有机物配体配位,因此,离子交换法在实现无机–有机材料杂化方面有其明显的优势。本文采用X射线衍射(XRD),光致发光(PL)谱,透射电子显微镜(TEM),紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱,傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外分析仪等表征手段对稀土离子掺杂YVO4纳米发光材料的晶体结构,微观形貌与颗粒尺寸,化学性质,发光性能进行分析。论文包括如下部分。采用溶剂热法合成YVO4纳米晶粒,通过离子交换法制备了YVO4:Eu3+纳米晶,然后引进2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)配体形成YVO4:Eu3+–TTA无机–有机杂化纳米材料,TTA对YVO4:Eu3+具有很强的敏化效果。实验结果表明,TTA敏化后的YVO4:Eu3+–TTA杂化纳米晶体的发光强度明显增强,YVO4:Eu3+–0.1mmol TTA杂化纳米晶体的发光强度最强,其发光强度大约是YVO4:Eu3+纳米晶体发光强度的14倍。采用溶剂热法合成YVO4:Eu3+纳米晶粒并进行退火,以这些纳米晶粒为核芯采用溶剂热法在其表面生长一层新YVO4壳,然后通过离子交换工艺将Eu3+离子掺入到该YVO4壳中形成YVO4:Eu3+@YVO4:Eu3+核–壳纳米结构晶体。引进TTA配体形成YVO4:Eu3+@YVO4:Eu3+–TTA无机–有机杂化纳米材料,TTA对壳层YVO4:Eu3+产生很强的敏化效果。实验结果表明,这种具有核–壳纳米结构的YVO4:Eu3+@YVO4:Eu3+–TTA无机–有机杂化纳米材料不仅具有很强的发光强度,而且具有更宽的激发谱。其宽激发谱使YVO4:Eu3+@YVO4:Eu3+–TTA能够吸收更多光能,从而提高其发光效率。离子交换法制备出的YVO4:Eu3+纳米晶体具有明显的红光发射,YVO4:Tm3+纳米晶体具有明显的蓝光发射,YVO4:Dy3+纳米晶体具有明显的绿光发射。通过实验优化Eu3+离子,Tm3+离子和Dy3+离子浓度的最佳配比,成功制备出了具有白光发射的YVO4:Eu3+:Tm3+:Dy3+纳米晶体,为稀土离子掺杂YVO4纳米材料在照明技术领域的应用提供了前期研究基础。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优良的光学透明性和良好的抗冲击性,因而是目前最优良的高分子透明材料。然而,PMMA也有其缺点,其最大的缺点是不能过滤紫外光。本文采用离子交换法合成YVO4:Ln3+(Ln3+=Eu3+,Tm3+,Dy3+)纳米晶体,再基于甲基丙烯酸甲酯(MMA)的本体聚合反应,成功地合成了透明的PMMA/YVO4:Ln3+(Ln3+=Eu3+,Tm3+,Dy3+)纳米复合材料。实验结果表明,PMMA/YVO4:Eu3+,PMMA/YVO4:Tm3+,PMMA/YVO4:Dy3+和PMMA/YVO4:Eu3+:Tm3+:Dy3+纳米复合材料不仅可以大大提高PMMA滤除紫外光的效果和性能,而且在紫外光激发下具有明显的红光、蓝光、绿光和白光发射。