本文简述了发光材料的相关理论,系统的介绍了镧系离子的发光理论,综述了发光生物标记材料的研究现状,对比分析了各类标记物的优缺点,概括了近年来镧系掺杂发光纳米颗粒的制备及表面修饰所取得的进展和面临的问题。在此基础上,采用水热法合成等制备了NaGdF₄:Ce³⁺,（Ce,Gd）F₃固溶体,（Ce,Gd）F₃:Ln³⁺（Ln=Tb,Dy和Eu）和LaF₃:Er³⁺纳米颗粒。应用X射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）和光致发光谱（PL）等测试手段,研究了合成条件和掺杂离子浓度等对镧系掺杂发光纳米颗粒结构,形貌和尺寸以及发光性能的影响。采用水热法合成了NaGdF₄:Ce³⁺和（Ce,Gd）F₃固溶体纳米颗粒。Ce³⁺离子在六方相NaGdF₄晶体中有两个发射峰,分别为360 nm和524 nm,而在立方相NaGdF₄和（Ce,Gd）F₃固溶体纳米颗粒只有一个发射峰360 nm。因为Gd³⁺能有效的将能量传递给Ce³⁺离子而使Ce³⁺离子的激发态寿命从纳秒级增加到微秒级。采用水热法制备了Ce_0.95-xGd_xLn_0.05F₃ (Ln=Tb³⁺, Dy³⁺和Eu³⁺)纳米颗粒。在260 nm单一波长激发下,（Ce,Gd）F₃固溶体可发射出不同波长的可见光,而且其发光性能明显比在GdF₃和CeF₃基质中要强。这主要是因为Ce³⁺离子在紫外区有强吸收,吸收的能量经过Gd³⁺亚晶格传递给发光离子。通过简单的水热法和不同温度的热处理合成了LaF₃:Er³⁺,讨论了Er³⁺离子掺杂浓度和热处理温度对纳米颗粒晶相和上转换发光强度的影响。随着热处理温度的升高,LaF₃:Er³⁺纳米颗粒的粒径逐步增大和上转换发光强度明显增加。