由于纳米上转换发光材料不仅具备了纳米材料特殊的物理化学性质，而且还具有上转换材料独特的发光性质，这就使其在许多新的领域有着巨大的潜在的应用前景，极具开发和应用价值。因此，对纳米上转换发光材料的实验和理论的研究便成为目前高新材料的研究热点。本论文主要研究了TiO₂：Yb³⁺，Er³⁺和Li⁺掺杂TiO₂：Yb³⁺，Ho³⁺纳米晶的合成以及其上转换发光性质，具体如下： 1．采用水解—沉淀法制备了纳米级金红石相TiO₂：Yb³⁺，Er³⁺上转换发光粉。在980 nm LD泵浦下，可获得波长为526nm、547nm的绿色和659nm的红色上转换发光。讨论了Er³⁺掺杂浓度和热处理温度对上转换发光强度的影响。上转换发光强度与泵浦功率的关系表明，绿光和红光的发射均为双光子过程。随着泵浦功率的增大，上转换红光和绿光的强度均逐渐增强，但红光／绿光的相对强度却逐渐减弱。此外，对水热法、水解—沉淀法、固相法制备的TiO₂：Yb³⁺，Er³⁺粉体的物相和上转换发光性质进行了比较。 2．采用水解—沉淀法合成了纳米级Li⁺掺杂TiO₂：Yb³⁺，Ho³⁺转换发光粉，讨论了Yb³⁺、Ho³⁺离子浓度及热处理温度对发光的影响。此外，借助XRD、TEM和PL光谱研究了Li⁺掺杂对纳米粒子的结构、形貌及上转换发光性质的影响。研究结果表明：Li⁺掺杂使纳米粒子的颗粒尺寸有所增大，形貌更加完好，且基本为椭球形，并且晶粒的结晶度亦显著提高。特别是Li⁺掺杂后，样品的上转换发光强度大幅度提高，其原因可归因于Li⁺的电荷补偿作用及掺杂所引起的体系中氧空位数目的增加。当Li⁺掺杂浓度为7.5mol％时，上转换发光强度达到最大，此时，绿光发射强度相对于不掺Li⁺的样品提高200倍左右，白天用肉眼可观察到明亮的绿色上转换发光。