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长余辉发光材料是一种能够将激发光能量储存起来，在激发光源关闭后能以可见光形式释放出来，形成持续发光。目前绿色和蓝色长余辉材料已在商业上得到广泛应用，而红色和近红外长余辉材料的研究较为滞后，也不满足商业应用。根据三基色原理，由红绿蓝三种长余辉材料可配成任何颜色的长余辉材料，因此，探寻具有良好红色或近红外长余辉材料有重要意义。 Cr3+是一种常用的近红外发光中心离子。Cr3+离子的电子结构是3d3，其外层3d电子对晶场十分敏感，故在不同的晶体场中，Cr3+离子的发光会不同。其次Cr3+离子在不同基质中的长余辉发光机理尚不清楚。本文为了研究基质结构对Cr3+离子发光的影响以及Cr3+离子在不同基质中的余辉发光机理，我们采用高温固相法合成了Cr3+离子掺杂镓酸盐系列近红外长余辉发光材料。通过Al替代β-Ga2O3∶Cr3+中的Ga做等价替换来讨论基质结构对Cr3+离子发光的影响，其次通过分析不同激发光激发ZnGa2O4∶Cr3+时获得的余辉不同来探讨余辉发光机理，最后通过改变ZnGa2O4∶Cr3+中的Zn含量来调控余辉发光，并结合光催化性能对样品的余辉机理进行了初步探讨。 采用高温固相法在1300℃高温条件下，合成了Al替代β-Ga2O3∶Cr3+的一系列(Ga1-xAlx)2O3∶Cr3+(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)荧光粉。X射线衍射分析表明Al3+离子含量增加后，物相依然保持β-Ga2O3的相。此外随着Al离子含量的逐渐增加，衍射峰向高角度方向移动表明Al离子进入了β-Ga2O3晶格中。激发光谱中258、300、410以及550 nm左右的峰位分别对应基质Ga2O3的带与带的吸收跃迁、电荷迁移带跃迁、Cr3+离子的4A2→4T1以及4A2→4T2跃迁。随着Al离子掺杂量的增加，激发光谱峰位都呈现出不同程度的蓝移现象，这分别是由于基质的带隙能量、Cr3+离子与配体之间的电负性以及晶场强度增大所导致的。在发射光谱中，随着Al3+离子替代Ga3+离子后，Cr3+离子的发光由宽带发射变为窄带发射，这是由于Al3+离子的掺入后改变了Cr3+离子周围的晶场，从而Cr3+离子的红光发射由原来的4T2→4A2变为2E→4A2跃迁发射。Al离子掺杂改善了样品的长余辉发光特性，并且Al离子含量达到0.5时显示出较长时间的肉眼可见的近红外余辉发射。 采用高温固相法合成了ZnGa2O4∶Cr3+磷光体。X射线衍射分析(XRD)表明少量Cr3+掺杂并未改变的ZnGa2O4结构。样品的发射光谱表明处于470和691nm处的峰分别是由于基质的带间跃迁和Cr3+离子的2E→4A2能级跃迁所致。样品的激发光谱表明位于260、300、410和550 nm分别对应基质的带间跃迁、电荷迁移跃迁(CTB)、Cr3+离子的4A2→4T1和4A2→4T2能级跃迁。样品的近红外余辉发光在不同波长光激发下显示出不同，这主要是由于在不同波长光激发下样品的陷阱能级深度和陷阱中的电子有所不同。热释发光和光充电效应都可以很好的为这一解释作例证。 为考察Zn含量变化对ZnGa2O4∶Cr3+的发光性能影响，采用高温固相法合成了ZnxGa2O4∶Cr3+0.005(x=0.98、1、1.02)长余辉发光材料。X射线衍射(XRD)图谱表明样品均为尖晶石结构且为ZnGa2O4相。样品的发射光谱体现Cr3+离子的特征发射，表明Cr3+离子处于[GaO6]八面体的强晶场氛围，另外随着Zn含量的增加，三个样品的光致发光强度逐渐减弱。样品的余辉衰减曲线表明Zn不足的样品余辉性能最好。样品的热释发光曲线表明ZnGa2O4∶Cr3+在Zn含量不足时体现最强的热释发光。光催化测试表明随Zn含量增加，光催化能力下降。通过Zn含量的变化，提出了一种解释长余辉和光催化特性变化的机理。