本论文选择了化学性质稳定、制备绿色环保的Ca₂SnO₄和CaSnO₃为基质,采用高温固相法分别在氧气气氛和真空氩气气氛下制备了新型稀土掺杂的蓝色、绿白色、红色、绿黄色、白色长余辉发光材料,并开展了氧空位对发光性能的影响及其作用机理的研究。蓝色及绿白色长余辉发光材料:采用高温固相法分别在氧气气氛和真空氩气气氛下制备了两类新型长余辉材料——蓝色长余辉材料Ca2-xSnO4:x Ln3+（Ln3+=Y3+,La3+,Gd3+,Lu3+）,其光致发射是350⁵50nm的宽带发射;绿白色长余辉材料Ca1-xSnO3:x Ln3+（Ln3+=Y3+,La3+,Gd3+,Lu3+）,其光致发射是400⁶50nm的宽带发射。其中真空氩气气氛煅烧的样品Ca₂SnO₄:Gd3+余辉时间最长,达到近3小时（余辉亮度≥0.32 mcd/m2）,最大发射波长在400nm,色坐标为:x=0.171,y=0.144（蓝色）,可用作无机或有机以及黑暗中光催化材料的激发源。研究发现氧空位可以大大改善SnO6八面体连成一维链状结构的Ca₂SnO₄:Ln3+的余辉发光性能,但却猝灭了SnO6八面体构成三维网状结构的CaSnO₃:Ln3+的余辉发光。红色长余辉发光材料:采用高温固相法分别在氧气气氛和真空氩气气氛下制备了两种新型红色长余辉材料Ca₂SnO₄:Eu3+和Ca₂SnO₄:Eu3+,Gd3+。真空煅烧使Ca₂SnO₄:Eu3+,Gd3+的余辉时间延长到108min,色坐标为:x=0.428,y=0.307（粉红色）;使Ca₂SnO₄:Eu3+的余辉时间延长到51min,色坐标为:x=0.53,y=0.348（黄粉红色）。在Ca₂SnO₄:Eu3+,Gd3+中发现了一种新型持续能量传递的方式,即从Gd3+引起的自俘获激子态发射到Eu3+的持续能量传递。另外,还发现Gd3+的引入明显地改变了Eu3+发射的红橙比（5D0→7F2）/（5D0→7F1）,证明了稀土离子单掺Ca₂SnO₄时,优先占据对称性低的Ca2+格位,部分占据对称性高的Sn4+格位;当Gd3+、Eu3+共掺时,Gd3+优先占据Ca2+的格位,而将部分Eu3+“挤入”Sn4+的格位。白色及绿黄色长余辉发光材料:采用高温固相法分别在氧气气氛和真空氩气气氛下制备了两类新型白色及近白色长余辉材料Ca₂SnO₄:Dy3+和CaSnO₃:Dy3+。空气气氛煅烧的Ca₂SnO₄:Dy3+长余辉材料,随着掺杂浓度的不同,颜色从紫色到白色变化,最长余辉时间14min。空气气氛煅烧的CaSnO₃:Dy3+初始亮度最大可达0.16 cd/m2,余辉时间最长为30min,色坐标为:x=0.402,y=0.4358（绿黄色）。真空煅烧的Ca₂SnO₄:Dy3+的余辉性能大大提高,余辉时间最长达到170min,色坐标为:x=0.4007,y=0.4293（绿黄色）。而真空煅烧却猝灭了偏锡酸钙CaSnO₃:Dy3+的余辉发光。基质蓝色荧光发射:采用高温固相法分别在空气气氛和真空氩气气氛下煅烧,制备了Ca₂SnO₄,Sr2CeO4以及CaSnO₃。空气气氛煅烧的Ca₂SnO₄在336nm光激发下具有强的蓝色荧光,色坐标为:x=0.156,y=0.097（蓝色）。其发光是由SnO6八面体连成的一维链状结构导致的终端O到Sn的电荷迁移态发射所致。然而,SnO6八面体构成的三维网状结构的CaSnO₃却没有发光现象。同时发现,真空煅烧的Ca₂SnO₄和CaSnO₃没有发光现象,但真空煅烧的含有三价稀土离子的Ca₂SnO₄和Sr2CeO4（具有CeO6八面体连成的一维链状结构）的发光性却能都大大提高。通过X-射线光电子能谱（XPS）分析,推测了氧空位、三价稀土离子、晶体结构对发光性能的影响,并解释了其发光机理。