为了获得具有高光输出的材料，本论文工作基于组合化学思想设计掺杂型发光材料样品库，利用组合溶液喷射的快速合成方法（溶胶-凝胶法）分别制备了掺杂型Bi4Si3O12(BSO)和Gd2Si2O7(GPS)阵列样品库。通过数字照相高通量记录了样品库在紫外激发下的发光特征，发现和优选出了具有直接发射白光的全新Bi4(1-x)Si3O12∶ RE4x(RE=Dy,Eu)组分以及具有高光输出特性的(Gd1-xLax)2Si2O7∶ Ce2y成分。在组合优选的基础上，进行了放大制备实验，验证了组合筛选的结果，并对新材料的发光特性和发光机制进行了系统性研究，为材料应用提供了科学和技术基础。本论文获得的主要研究结果如下:　　第一部分——Bi4Si3O12(BSO)基发光材料　　1、针对所选择掺杂离子的差异，设计了三种筛选方案，分别是:1）不同掺杂离子的同步筛选;2）同种掺杂离子不同掺杂浓度的同步筛选;3）不同掺杂离子共掺的同步筛选。通过成分设计，组合制备了稀土和非稀土离子掺杂的Bi4(1-x)Si3O12∶ M4x样品库，通过照相法对样品库光致发光特性进行了并行快速表征，从中筛选了样品库各成分点的发光特性。　　2、制备了具有不同稀土离子掺杂浓度的Bi4(1-x)Si3O12∶ RE4x(RE=Eu, Dy)粉末样品库。紫外激发发射光谱和色坐标(CIE)分析结果显示一个新奇的现象:BSO∶Eu样品库的发光颜色随Eu离子浓度的增加逐渐从蓝色向红橙色转变，色坐标位置从蓝绿光区域经过白光区域向红橙光区域移动，发光光谱则随掺杂离子浓度的变化发生红移，从中发现了全新的直接发射白光的荧光粉体系，对应白光发射的最佳Eu离子掺杂浓度为1mol％，其色坐标值位置为(0.333，0.326)，与柔和太阳光的色坐标接近。白光发射源于BSO相的本征蓝光发射(460 nm)及Eu离子发射的黄光（588 nm）和红橙光(593 nm，613 nm)三种成分叠加而成。此外，还发现:BSO∶Dy样品库的发光颜色随Dy离子掺杂浓度的增加从蓝光向白光转变，对应白光发射的最佳Dy离子掺杂浓度为4 mol％，其发光色坐标值为(0.303，0.332)，与太阳光的色坐标更接近。在掺杂Dy的体系中，白光成分源于BSO相的本征蓝光发射(460 nm)与Dy离子发射的蓝光成分(485 nm)和黄光成分(575 nm)叠加而成。值得关注的是:BSO∶RE(RE=Eu, Dy)粉末样品具有优异的荧光热稳定性，有希望应用于白光LED领域。　　3、制备了过渡金属离子掺杂的BSO样品库，发现只有Zn离子掺杂的BSO样品表现出荧光增强的特性。紫外和X射线激发发射光谱均表明:BSO∶Zn样品的发射峰位于460 nm，且存在发光浓度淬灭现象， Zn掺杂离子的淬灭浓度为3 mol％。依据XRD相分析结果和晶体结构数据，可以推断:Zn2+可能占据Bi3+的位置。而掺杂Zn离子的作用主要是抑制材料内部电荷载流子的陷阱，从而实现提高BSO材料光输出的目的。　　第二部分——Gd2Si2O7(GPS)基发光材料　　1、GPS属于同质异构体体系，结构的温度依存性高。本论文研究了不同GPS物相的形成条件及稀土离子掺杂体系的荧光性能差异。根据研究结果，确定以La3+离子取代Gd3+的三斜相为主要研究对象。通过组合成分设计，制备了La，Ce共掺的(Gd1-xLax)2Si2O7∶Ce2y样品库。样品库的紫外激发发光特性表明:高发光强度的样品成分点为(Gd0.9La0.1)2Si2O7∶Ce0.02。同时，对优选成分进行了放大验证实验、样品制备以及发光性能的系统研究。　　2、制备了(Gd1-xLax)2Si2O7∶Ce0.02(x=0.1，0.2，0.3，0.5，0.7，1.0)系列样品，对比研究了该体系的紫外和X射线激发发射光谱特性，发现:(Gd0.9La0.1)2Si2 O7∶Ce0.02样品具有快的衰减时间(～26.7 ns)以及高的光输出（5倍于商用YAG∶Ce粉体的光输出），将是一类有应用前景的闪烁材料。此外，提出了粉末样品中Gd3+→Ce3+间的能量传递模型。关于La和Ce离子共掺GPS粉末样品的高温荧光光谱结果表明:GPS材料的荧光热稳定性随La离子共掺浓度的增加而明显改善，而Ce离子掺杂浓度对GPS粉末样品的荧光热稳定性没有显著的影响，其中，(Gd0.3 La0.7)2 Si2O7∶Ce0.02粉末样品在200℃时的发光强度仍可保持室温值的80％以上，具有在高温环境中使用的优势。　　3、制备了La离子全取代Gd离子的La2Si2O7∶Ce0.02粉末样品。该样品具有快衰减(19.3 ns)，高光输出(1.15倍于商用YAG∶Ce粉体的光输出)，以及优异的荧光热稳定性（高于300℃），有望成为一种新型的闪烁材料。此外，用固相法制备了稀土掺杂的Gd9.33(SiO4)6O2∶RE3+(RE=Pr, Ce，La)粉末样品，其中只有掺杂Ce3+离子的样品在紫外和X射线激发下可以发光。