稀土离子具有独特的发光性质，不管是从紫外到可见光，还是再到红外光，稀土离子的发光都可以覆盖，因此它们在合成新型功能材料中发挥着不可替代的重要作用。它不仅可以应用到紧急照明与显示等传统领域而且在高能射线探测、光纤温度计、工程陶瓷无损探测、超高密度光学存储与显示等高新科技领域具有潜在的应用价值。主要的稀土发光材料有铝酸盐、镓酸盐、硅酸盐、硅铝酸盐、锗酸盐及氧化物等体系。因此，本论文将具有优良发光性能的新型功能稀土发光材料，从实验和理论角度研究稀土发光材料的性能和应用价值，制备出具有良好稳定性的高效稀土发光功能材料，以期在光纤通讯、激光、探测、照明、医学等领域提供潜在的候选材料。围绕这一宗旨，开展了如下工作:　　1.探索出一种具有优异激活稀土离子的基质以及相匹配的高效合成方法。研究表明SrO这种立方结构的离子晶体化合物能够激活几乎所有稀土离子，但是合成高效稀土掺杂SrO材料是一大难点，通过改进传统固相反应，我们开发出一种能够增强合成反应中SrO饱和蒸汽压的合成方法，该反应的特点是将反应过程从固-气界面替代成固-固界面，称之为夹层固相反应。通过该方法制备了一种新型具有明亮蓝色和青色发光材料SrO∶Ce3+，与其他固相反应对比后发现，该方法能显著提高发光材料的发光效率，也奠定了该方法合成更多高效新型功能稀土发光材料的基础。　　2.通过夹层固相合成法进一步合成新型双色温度成像探针材料SrO∶Eu3+，Bi3+。对该材料的激发发光机理、Eu3+和Bi3+发光中心间能量传递以及晶体场相互作用进行了详细的研究和阐述，从30至400℃温度区间内，建立起温度对Eu3+(5D0→7F2)和Bi3+(3P1→1S0)跃迁发射之间的关系曲线。用阿累尼乌斯理论讨论了温度对发光强度的淬灭机理。最后测试该材料实际应用效果，将它涂装到飞机模型表面进行温度成像测试，结果显示该材料在30-200℃内具有重要应用价值，成功获得动态温度表面分布图。　　3.稀土近红外发光材料普遍存在发光效率低的缺点，从而限制了其在很多领域的广泛应用。通过该夹层固相反应成功制备出高效Nd3+，Yb3+，Er3+，Tm3+掺杂的SrO。结果表明，这些红外稀土发光离子在SrO中具有很高的吸收效率，而且该基质被证明能很好的保护这些稀土离子不被淬灭，提高红外发光效率。Sr2+空位缺陷的存在增加了这些材料的激发区间，因此再结合上380纳米LED芯片，一种新型便捷的红外LED设备由此获得。该材料能够在紫外LED激发下，高效得发射红外光，重要的是，该设备保存一年以上红外发光光谱不变化。　　4.制备了一系列新型颜色渐变的上转换(UC)发光材料SrO∶Er3+/Yb3+，Gd3+，Lu3+，Bi3+。通过共掺离子与Er3+离子不同的相互作用，改变了红色发光(4F9/2→4I15/2)和绿色发光(2H11/2，4S3/2→4I15/2)，使其上转换颜色发生改变。通过对上转换光谱的全面分析，提出了上转换发光跃迁机理。以期这些材料在显示和光开关等领域具有潜在的应用。　　5.通过改变合成气氛，合成了一种新型长余辉发光材料SrO∶Tb3+。对它展开了热释(TL)，光致发光(PL)，傅立叶转换红外(RT-IR)吸收光谱，LLP衰减曲线等性质的全面分析。结果表明，是该材料中氧空位改变了Tb3+f-f跃迁，并且通过复活电子，使其产生长余辉现象。另外也探讨了电子从缺陷中逃逸的方式。该材料长余辉发光效果长，陷阱深度合适，具有潜在应用价值。