上转换发光材料主要是经稀土元素掺杂的无机材料。该材料利用稀土元素的亚稳态能级特性，在长波长光的激发下，能吸收多个低能量的长波辐射，经光子加和后发出的短波辐射，从而能够使人眼无法看见的红外光转化为可见光。近年来，伴随着纳米科技的不断发展，纳米上转换材料在彩色显示、光电器件、红外探测、上转换激光器等方面都有着巨大的应用潜力。纳米上转换材料因其显示了许多传统材料所无法比拟的新的光学性质而有望成为下一代的新型发光材料。在纳米材料中，烧绿石结构的复合氧化物因为非常优良的物理以及化学稳定性而具有非常好的发光性质，并且已经广泛应用于信息显示，照明工程，光通信等领域。稀土钛酸盐属于立方烧绿石结构的多元复合氧化物，它们已经在离子导体、荧光、锂电池、催化剂及抗辐射等领域显示出巨大的应用潜力。所以，为了找到发光性能优良的发光材料，本论文中，我们采用溶胶凝胶法合成了几种钛酸盐纳米材料，并系统地研究了其上转换发光性质。本论文研究的主要内容及得到的结论如下：1.以溶胶凝胶法成功地制备出纯相的Gd₂Ti₂O₇: Er³⁺纳米晶。结果表明，制出的Gd₂Ti₂O₇: Er³⁺纳米晶为纯的立方相结构，晶体形貌近似球形。所得样品均给出了由Er³⁺的4H11/₂,4S3/₂→4I15/₂能级跃迁产生的绿光发射（51₇-566nm）和⁴F9/₂→⁴I15/₂能级跃迁产生的红光发射（650-680nm）。Er³⁺的最佳掺杂浓度为4.0mol%。₂.用溶胶凝胶法在不同退火温度和不同Er³⁺离子不同浓度条件下制备了Y₂Ti₂O₇:Er³⁺纳米晶。室温下测试了样品的上转换发射光谱。分析得到样品的Er³⁺离子的最佳条件分别是5mol%和800oC。3.使用溶胶凝胶法成功制得不同退火温度和Er³⁺离子不同掺杂浓度的La₂Ti₂O₇:Er³⁺纳米晶。样品的形貌呈片状，形成了₂00-300nm的团聚颗粒的纯单斜相的La₂Ti₂O₇:Er纳米晶。样品在980nm激发光激发下，可产生5₂5、549、660nm三个强的上转换发射峰，分别由Er³⁺的4H11/₂，4S3/₂，4F9/₂三个能级向4I15/₂能级跃迁产生。绿色和红色上转换发光均为双光子上转换吸收过程。分析得到样品最佳的掺杂浓度和退火温度分别是13mol%和1000oC。4.采用溶胶凝胶法制备Er³⁺单掺A₂Ti₂O₇:Er³⁺（A=La,Y,Gd）和Er³⁺,Yb³⁺共掺杂的La₂Ti₂O₇: Er³⁺，Yb³⁺纳米晶。基质的晶体结构对稀土离子的上转换发射强度有很大影响。研究发现，Yb³⁺的加入使La₂Ti₂O₇:Er纳米晶的发光强度增强了很多。当Er³⁺、Yb³⁺离子的掺杂浓度分别为5mol%、3mol%时，样品的上转换发光强度达到最大值。