稀土基纳米材料由于其独特的磁性、催化和光学等性能,在低阈值激光器、生物影像造影剂、电视机显像管、手机屏幕、白光LED、荧光灯、光电子器件等领域具有极其重要的作用。稀土金属离子掺杂的无机发光材料具有高荧光量子产率、低毒性等优点,并且对生态环境危害小,因此它们的应用引起了更广泛的关注。本文采取简单快速的微波水热法,通过调控反应条件,合成了一系列镧系元素掺杂的稀土钒酸盐纳米材料。基于稀土钒酸盐纳米材料具有生物毒性小、水溶性好、荧光量子产率高等诸多优点,我们在后续的研究中着重探索了其在生物成像和荧光打印等方面的应用。第一章是绪论部分,介绍了稀土基荧光纳米材料的发光机理、研究概况和应用进展,以及本文选题的目的和意义。第二章,我们以水为溶剂,以聚丙烯酸（PAA）作表面活性剂,通过微波辅助水热合成方法制备了Lu VO₄:Eu纳米粒子。通过调节反应温度、溶液的p H和Eu³⁺的浓度,最终得到高质量且具有相对长荧光寿命的Lu VO₄:Eu纳米粒子。在反应温度为180°C时,Lu VO₄:Eu纳米粒子具有均一、稳定的形貌。在调控反应溶液的p H值的过程中,我们发现随着反应溶液的碱性逐渐增强,Lu VO₄:Eu纳米粒子的荧光强度也逐渐增强,p H值与荧光强度呈正相关。Eu³⁺的浓度同样影响纳米粒子荧光强度,经过调控我们获得最优的稀土离子掺杂浓度,即当掺杂的Eu³⁺浓度为5 mol%时,其荧光量子效率最高。制得的高水溶性Lu VO₄:Eu纳米粒子平均直径为165 nm,纳米粒子的水溶液在紫外灯下显示稀土Eu³⁺特征红色荧光。由于Lu VO₄:Eu纳米粒子高水溶性和优异的荧光性质,其水溶液满足防伪打印的要求,进而我们开展了其应用于防伪打印墨水的研究。第三章,我们以水为溶剂、氨基酸为模板剂,通过简单、快速、绿色的微波辅助水热方法合成了YVO₄:Eu纳米粒子。纳米粒子具有结晶程度高、稳定性好、尺寸小（50 nm以下）等特点,且在水中具有良好的分散性。我们探究了氨基酸加入量对纳米粒子结构及形貌的影响,并将该合成方法用于其他稀土钒酸盐纳米粒子的合成。在紫外光激发下,YVO₄:Eu纳米粒子表现出了优异的荧光性能（明亮的红色）,可以将其与柔性聚合物复合用于简易的3D图像显示。我们合成的氨基酸包裹的YVO₄:Eu纳米粒子为白色固体,分散在聚乙二醇中并经过交联-固化后得到了白色复合物模型。模型具有一定的韧性,能长时间地保持特有的形状。由于其生物兼容性好的特点,YVO₄:Eu纳米粒子还可以作为荧光探针标记小鼠结肠癌细胞（CT26细胞）,同时显示出良好的膜通透性。这些结果表明氨基酸包裹的YVO₄:Eu纳米粒子作为荧光探针在细胞检测以及传感等领域有着潜在应用价值。第四章,我们采用了微波辅助水热合成方法,通过调节模板剂的种类和用量,获得高质量、生物相容性好的Gd VO₄:Eu纳米粒子。通过对样品的一系列表征,我们深入地研究了Gd VO₄:Eu纳米粒子的各项物理和化学性质。为了探究Gd VO₄:Eu纳米粒子作为生物探针的潜在应用,我们将其注入到小鼠结肠癌细胞中,分别测试了加入不同浓度Gd VO₄:Eu纳米粒子时的荧光成像情况。本论文的最后一章对稀土矾酸盐纳米材料的系统合成以及稀土矾酸盐纳米材料在荧光成像等方面的应用进行了总结与展望。