镧系元素掺杂的纳米晶体具有独特的光学性质,在体内成像、太阳能电池和3D显示等领域具有很多潜在的应用,引起了学术界的广泛关注。特别是氧化物和氟化物纳米晶由于其独特的光学性质、高化学稳定性和低声子能量等特点,常被用作纳米晶的主晶格材料。同时,合成的稀土纳米晶与高聚物结合的复合材料将会进一步推动稀土纳米晶的广泛应用。利用水热法成功合成了YF₃纳米晶、α-NaYF₄和β-NaYF₄混相纳米晶及β-NaYF₄纳米晶,通过在合成的氟化物纳米粒子中掺入Zn²⁺离子及改变Zn²⁺离子浓度,实现了YF₃到α-NaYF₄纳米晶和α-NaYF₄到β-NaYF₄纳米晶的晶相转变过程,相变主要是由于Zn²⁺离子替代了Y³⁺离子的晶格位点导致了电荷变化和更低的能量壁垒。同时,我们也探究了不同浓度的Zn²⁺离子掺杂对稀土掺杂氟化物纳米晶上转换发光的影响,实现了稀土掺杂的氟化物纳米晶上转换发光强度的提高。采用均相沉淀法制备了Y（OH）₃@Y（OH）₃核壳结构微球,经1100℃焙烧后制备出具有上转换发光性质的Yb³⁺-Tm³⁺-Gd³⁺共掺的Y₂O₃的纳米晶体,讨论了Yb³⁺-Tm³⁺-Gd³⁺在Y₂O₃中能量传递过程及壳层对发光强度的影响。TEM和XRD结果证明了通过焙烧后合成了Y₂O₃核壳结构。上转换光谱结果表明,在Yb³⁺-Tm³⁺-Gd³⁺共掺体系中,核壳结构大幅度提高了Tm³⁺和Gd³⁺的上转换荧光强度,尤其是310 nm附近的紫外发光部分增强更为明显。同时,通过研究Tm³⁺和Gd³⁺在不同波段的发光强度与泵浦功率的关系探讨了上转换发光的机制。采用均相沉淀法合成了Gd（OH）₃@Gd（OH）₃核壳结构微球,经1100℃焙烧后制备出具有上转换发光性质的Yb³⁺-Er³⁺/Tm³⁺共掺的Gd₂O₃的纳米晶体。在980 nm激发光激发下,通过包覆同质壳层,观察到Gd₂O₃@Gd₂O₃纳米晶中Er³⁺(Tm³⁺)离子上转换发光强度的大幅度增强。同时,在实验结果的基础上讨论了稀土离子间能量吸收和能量传递过程。采用本体聚合法合成了NaYF₄/PMMA复合材料,掺杂Er³⁺的NaYF₄纳米晶均匀分布在PMMA聚合物中。稀土纳米粒子的掺杂提高了PMMA复合材料的耐热性,而复合材料透光性没有明显地降低。在980 nm激发光条件下,复合材料发射出明显的绿光,同时,随着NaYF₄纳米粒子掺杂含量的提高,复合材料的上转换发光强度逐渐提高。