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钒酸盐材料在光照条件下,电子吸收能量从基态跃迁到激发态后,又从激发态返回基态,造成了光学吸收和光学发射现象,这一特点可使其作为自激活荧光粉。当样品颗粒足够h,电子和空穴容易从内部迁移到颗粒表面,假设电子和空穴无法复合,就会累积在材料表面,钒酸盐材料便有了光催化功能。本论文采取多种方法制备了钒酸盐自激活发光材料和钒酸盐光催化材料,通过对Na1+xMg2-xV3-xMoxO10、Sr6-6xBa6xV2O11和(CsV3O8材料的研究,讨论了阳离子引入对其发光或光催化性能的影响,并对其机理进行了分析和阐述。主要工作内容如下所示:1.通过固相烧结法制备了 Na1+xMg2-xV3-xMoxO10(x=0-0.3)荧光粉。材料掺杂之后发光性能明显改变,激发光谱和发射光谱出现红移现象,荧光寿命延长了一倍,量子效率和耐热性均有显著提高。通过结构精修研究了 Mo6+/Na+掺杂取代V5+/Mg2+对发光性能的影响,发现掺杂离子导致VO4产生畸变,离子间相互作用力增大,V-3d/Mo-4d导带和缺陷杂化成为新的导带,能隙从3.22eV降低到2.95eV,更利于能量的吸收,提高了样品的光学性能。2.通过溶胶-凝胶法制备了 Sr6-6xBa6xV2O11(x=0-0.5)荧光粉。材料掺杂之后发光性能明显改变,斯托克斯位移减小,光谱呈现蓝移现象,发光效率提高了近一倍,荧光寿命也有明显延长。通过研究Ba2+掺杂取代Sr2+对发光性能的影响,发现晶胞参数随着Ba2+的增加而增加,晶格的膨胀导致V04发射中心对称性和V-O构型发生改变。同时,加大了 V04、Ba2+和Sr2+之间的相互作用,提高了样品的光学性能。3.通过水热法制备了 CsV308光催化剂。发现样品由长度和宽度分别为1和3μm的微孔板组成,比表面积是75m2/g,样品的孔径为3nm。半导体材料在570nm以内的波长有显著的吸收。经光催化测试,CsV3O8半导体3h内便可降解96%的罗丹明B溶液。通过结构精修研究了 Cs+引入进V2O5层状结构对光催化效果的影响,发现Cs+的引入使共棱VO6发生扭曲,Cs-6s和O-2p轨道杂化形成价带,带隙为2.175eV,电子跃迁方式为间接允许跃迁。部分V5+受周围环境改变的影响,变成了V4+,其中V5+:V4+=7:3。同时,晶格的改变使表面出现了O2ds-和Ods-缺陷,增强了材料的光催化性能。