本论文包含四章内容,绪论介绍了论文工作的相关背景,第二章至第四章报道了Y₂O₃:Re （Re = Nd, Er, Ce）材料的制备、结构表征以及发光性质研究的结果。绪论首先介绍了近年来重点研究的几类稀土发光材料,然后详细阐述了稀土离子及其发光特征,给出了透明陶瓷的发展及相关制备工艺,最后简单介绍了固相法、溶胶凝胶法和共沉淀法制备纳米粉末的相关内容。在第二章中,分别用固相法、溶胶凝胶法和共沉淀法制备Y₂O₃:Nd粉末,利用XRD和SEM对粉末的化学结构和颗粒形貌进行表征,并用808nm半导体激光器对样品进行激发,研究不同方法下样品的结构形貌及发光性质差异。固相法制备样品,操作简单,但反应所需温度较高,800℃煅烧下由于Nd³⁺离子未来得及扩散,样品几乎没有发光;该法制备出来的粉末颗粒度较大,且孔隙多。溶胶凝胶法制备样品,颗粒团聚较严重,形貌以疏松多孔结构为主,络合剂与金属的络合反应受pH值影响,不同pH值下得到的产物的发光强度不同。共沉淀法制备样品,得到的颗粒粒径较小,在20 nm左右,颗粒结致密的片状结构,具有制备透明陶瓷的基本条件。进一步研究了不同掺杂浓度下Y₂O₃:Nd纳米粉末的晶格常数以及808 nm激光激发下发射谱强度随Nd浓度的变化情况。当掺杂浓度高于1%时,样品发光开始产生猝灭,猝灭是由能级对之间交叉弛豫所导致的。在第三章中,以碳酸氢铵为沉淀剂,改变制备条件,利用共沉淀法制备Y₂O₃:Er³⁺纳米粉末及透明陶瓷,通过FTIR、元素分析、XRF等手段研究前驱物的化学结构及组分,通过TG-DTA分析前驱物在升温过程中的失重情况,用XRD和SEM对粉末的成相情况和颗粒形貌进行表征。深入分析Er³⁺离子的光谱特点,以及pH值对粉末发光的影响。将实验所制粉末样品制成陶瓷,分析不同前驱条件对陶瓷透明度影响,并分析粉末与陶瓷的发光性质异同。pH值改变时,前驱物的化学结构基本不变,但沉淀物中Y、Er的比例会发生变化,pH值为9.5时前驱物中Er的实际含量比pH值为8.5时高0.5%,且不同pH得到的纳米颗粒的粒径大小以及分布范围各不相同,由此导致了样品发光性质产生差异。添加了1%分散剂对前驱产物的化学结构基本没有影响,但却会改变Y、Er的沉淀比例;且分散剂在不同pH值下对粉末颗粒影响不一样,pH值为8.5时,产物颗粒变小,粒径分布范围加宽,片状结构表面很平整,pH值为9.0时,分散剂所起的作用相反,表面碎片增多。Y₂O₃:1%Er在300 800nm范围内均有特征吸收,对应4f基态到4f激发态的跃迁。380nm波长光激发下,主要发射峰位于500 600nm范围,对应²H_11/2 / ⁴S_3/2→⁴I_15/2跃迁,最强发射峰为563nm。在980nm和808nm激光的激发下,监测到样品的双光子上转换绿光发射现象;当Er掺杂浓度升高时,存在⁴S_3/2→⁴I_9/2与⁴I_15/2→⁴I_13/2能级对之间的交叉弛豫,使红光发射增强。980nm激发下,红光的上转换发光也是双光子过程。陶瓷样品的XRD衍射峰位置与粉末样品基本吻合,但峰强分布发生变化,（400）晶面优先生长,导致其对应衍射峰强度大大增强。pH值和分散剂对陶瓷透明度均有影响,pH值为8.5时陶瓷透明度较好。添加了分散剂后,陶瓷透明度变化程度不一样,pH值为8.0和8.5时,分散剂作用效果最好;而相同pH值下,过量分散剂所起用相反。高温烧结后晶粒生长得更好,使陶瓷样品发光增强一个量级左右。在第四章中,用共沉淀法制备(Y_0.95La_0.05)₂O₃:Ce粉末,分析样品的发光性质以及La对Ce离子的影响。首先X射线衍射结果表明在Y₂O₃基质中引入5%的La不会改变Y₂O₃本身的基本结构,固溶体(Y_0.95La_0.05)₂O₃仍为立方相。激发发射谱测试结果表明,基质引入5%的La并于800℃下煅烧后得到的样品,在紫外光271nm/368nm激发下在可见波段有宽带发射;结合XPS对不同样品中Ce 3d能谱和O 1s能谱的分析,可以确定,发光源于Ce³⁺离子的存在,进一步推断,基质中引入La在一定条件上可以对Ce³⁺离子起稳定作用。