稀土因其独特的化学和光、电、磁等物理化学性质成为新材料开发领域的重要元素,已广泛应用于国民经济各个领域。其中,含稀土Eu³⁺离子的纳米材料是一种良好的发光材料,被广泛应用于照明、光学通讯和荧光探针等领域。此外,铕离子还可以用来调节半导体材料的带隙结构,对半导体进行改性,应用于电池和催化领域。大量研究表明,纳米材料的性质与纳米材料的结构,形貌等有关。因此,合成一些具有不同尺寸和特殊形貌稀土纳米材料可以获得一些特殊的物理和化学性质。本文选择了SrWO₄,BiVO₄和Bi₂S₃等几种基质材料,合成了一系列Eu³⁺离子掺杂的稀土纳米材料。并系统地研究了样品的发光性质以及其在染料敏化太阳能电池和光催化中的应用。具体的研究内容如下:（1）通过水热法合成了一维的SrWO₄:Eu³⁺纳米材料,并研究了初始反应物浓度,反应时间对样品的尺寸、形貌和发光性能的影响。当激发波长为295 nm时,⁵D₀→⁷F₁跃迁强度高于⁵D₀→⁷F₂跃迁强度,表示Eu³⁺占据反演中心的位置。然而,激发波长在363-537 nm范围内,⁵D₀→⁷F₂跃迁强度高于⁵D₀→⁷F₁跃迁强度,表示Eu³⁺处于偏离反转中心,说明SrWO₄:Eu³⁺纳米带具有多个发光中心。（2）以BiVO₄作为主体材料,利用Eu³⁺离子和CeO_x的协同效应,成功设计合成了CeO_x/BiVO₄:Eu³⁺复合光催化剂。首先,我们利用Eu³⁺离子对BiVO₄纳米片进行了的掺杂改性。然后将BiVO₄:Eu³⁺与CeO_x复合构筑了CeO_x/BiVO₄:Eu³⁺复合材料,研究了复合材料的可见光催化CO₂还原性能。以2,4-二氯苯酚为目标污染物,研究了复合材料的可见光催化降解性能。结果表明,适量的Eu³⁺离子掺杂提高了BiVO₄的光催化性能,主要是因为Eu³⁺离子的掺杂提高了价带位置,并增加了材料对可见光的吸收。当掺杂浓度过高时,由于锆石四方相BiVO₄的形成,光催化性能会减弱。BiVO₄:Eu³⁺与一定量的CeO_x复合后,光催化活性显著提高,这主要归因于CeO_x可以作为一个合适的平台用来接收从窄带系半导体激发的高能级电子,从而延长电荷寿命,提高电荷分离。（3）采用溶剂热法成功制备了花状的Bi₂S₃:Eu³⁺纳米材料,研究了样品的发光性质,并成功设计了TiO₂-Bi₂S₃和TiO₂-Bi₂S₃:Eu³⁺复合光阳极。结果表明,Eu³⁺的掺杂可以使Bi₂S₃的带隙变窄,比表面积增大,进而提高了Bi₂S₃对可见光的吸收。与纯TiO₂电池相比,TiO₂-Bi₂S₃:Eu³⁺复合电池具有更高的光电转换效率。当Bi₂S₃:Eu³⁺的质量浓度为3 wt%时,光电转换性能最佳。EIS分析结果表明,TiO₂-Bi₂S₃:Eu³⁺复合电池的TiO₂-dye|I₃^-/I^-界面的界面电阻高于纯TiO₂电池的界面电阻。此外,与纯TiO₂电池相比,TiO₂-Bi₂S₃:Eu³⁺复合电池具有更长的电子复合时间、更长的电子传输时间和更高的电荷收集效率。