稀土离子掺杂材料是将稀土离子掺杂到无机固体材料基体中一种材料,这类材料因其增强的发光性能,在彩电显像管、节能灯、农用转光膜、军用显示器等方面有着广泛的应用和重要的理论研究价值,具有很好的经济和社会价值。稀土掺杂的纳米材料及应用之所以成为当前的一个热点,其主要原因在于它集稀土特性和纳米特性于一体,实现了单一的稀土材料和纳米材料所不具有的综合优良特性,灵活的运用稀土和纳米的特性、巧妙地合成稀土纳米粉体材料、半导体纳米晶材料、有机一无机复合材料以及层出不穷的纳米改性材料等新材料和新应用,形成新的发展前景。设计合成新型稀土掺杂的纳米材料,尤其是单分散的、形貌可控的纳米材料,不但可以系统、深入的研究材料的结构、性质及两者的关联性,对于开发高效新型的稀土掺杂的纳米材料有着积极的现实意义。　　 本文主要做了两方面工作:一方面是发展了一种水热法合成氧化钇纳米球的方法,并在合成氧化钇纳微球条件的基础上,通过稀土离子的掺杂,成功地合成了红、绿、蓝三原色氧化钇基稀土掺杂发光材料,同时采用高温热分解法成功地合成了铕掺杂氧化钇的量子点材料;另一方面,通过高温溶剂热法尝试合成了半导体CZTTe纳米晶新型光伏材料,构建了基于CZTTe数控对称器件,并研究了半导体CZTTe纳米晶在光导和光响应器件方面的潜在的应用价值。具体内容如下:　　 (1)利用表面活性剂辅助的均相水热法一步合成了单分散立方结构的Y2O3纳米球,所得产物形貌均一,粒度分布较窄,并且经过高温煅烧后颗粒仍能保持单分散的特性。　　 (2)在合成的立方相氧化钇微球条件基础上,通过稀土离子Eu3+、Tb3+、Tm3+的掺杂成功合成了红、绿、蓝三原色荧光材料,并考察了煅烧温度以及稀土离子的掺杂浓度对材料发光强度的影响。实验结果表明800℃煅烧后样品发光强度最强,超过此温度后将出现温度淬灭现象。　　 (3)采用高温溶剂热的方法合成了Y2O3:Eu3+量子点材料,通过荧光光谱测试,发现其荧光强度并没有明显增强,可能原因是由于量子点材料其表面缺陷较多,当受到激发光照射时,大部分能量被缺陷吸收形成了缺陷发射。　　 (4)采用高温热分解的方法成功地合成了CZTTe纳米晶,该纳米晶平均尺寸为7.1nm,具有较小的尺寸分布,标准偏差为1.6nm。此种材料是一种新型的半导体材料,其带隙约为0.8eV,在紫外-可见-近红外区域具有较强的吸收能力。CZTTe纳米晶可以充分地溶于非极性溶剂中,从而使得他们能够被很轻易地旋涂或喷涂于基板上,因而大大地降低了制造成本。所构建的CZTTe纳米晶薄膜设备展现出了良好的光响应性质,从而使其有可能成为新一代绿色高效的光电和光伏设备材料。