长余辉材料是一类能吸收可见光、紫外光、X射线等外界光源的能量并将能量储存到陷阱中,在激发停止后仍可继续发出光的材料。因而被广泛应用于弱光照明、夜间应急指示等领域,近些年更是在生物成像应用研究领域得到广泛关注。然而目前应用于生物光学成像的荧光探针却跟不上成像技术的发展要求,而红光及近红外光长余辉材料由于其组织穿透力强（发光范围在生物透过窗口）、信噪比高（可以降低背景信号）及延时检测（检测时不需要持续照射）等优点,是新型荧光探针的最佳选择。但是目前对于红光及近红外光材料的研究还不够成熟,相对于蓝绿光长余辉材料,不仅种类少而且性能较差,因此开发出余辉性能更佳的红光及近红外光长余辉材料有着深远意义。本论文探索基于余辉能量传递的机理,用高温固相法先分别合成SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺、LiGa₅O₈:Cr³⁺、Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺和ZnAl₂O₄:Cr³⁺,通过发射光谱、衰减曲线、余辉曲线及热释光曲线对不同比例下混合样品进行了表征,并考察了其余辉性能和能量传递机理。具体研究内容包括以下几个方面:1、采用高温固相法分别合成绿光长余辉材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺和红光长余辉材料LiGa₅O₈:Cr³⁺,再按不同比例进行物理混合。从发射光谱中可以发现混合样品的发射光谱由两个峰组成,分别属于SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的524 nm和LiGa₅O₈:Cr³⁺的718 nm峰。通过衰减曲线中可以看出,混合样品中718 nm处的发射峰的余辉衰减速度相较于纯LiGa₅O₈:Cr³⁺中718 nm处的余辉衰减速度较慢,证明了混合样品中两者能量传递的存在。同时,余辉光谱证明了不同比例下两者之间的能量传递效率不同,其中当两者比例为1:1时能量传递效率最高。最后从监测近红外光718 nm的热释曲线中发现了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的热释峰,更是两者之间存在着能量传递的直接证据。实验结果证明在物理混合材料中SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺将能量传递给了LiGa₅O₈:Cr³⁺从而增强了LiGa₅O₈:Cr³⁺近红外余辉。2、采用高温固相法分别合成绿光长余辉材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺和红光材料Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺,再按不同比例进行物理混合。从发射光谱中也可以发现混合样品的发射光谱由两个峰组成,分别属于SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的524 nm和Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺的658 nm峰。通过对比混合样品与纯Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺的衰减曲线可以发现,混合样品中658 nm处发射峰的呈现出明显的衰减过程,而纯Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺中发射峰则无余辉衰减过程,证明了混合样品中SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺将能量传递给了Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺导致其衰减时间变长。同时观察混合样品的余辉曲线可以得到不同比例下样品的能量传递效率是不同的,当Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺/SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺比例为1:2时,两者之间的能量传递效率最高,Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺的余辉增强最明显。最后同样在监测近红外光658 nm的热释曲线中发现了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的热释峰,也是证明了两者之间能量传递的存在。实验结果表明通过能量传递在混合材料中成功实现了Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺的余辉发射。3、采用高温固相法分别合成绿光长余辉材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺和红光材料ZnAl₂O₄:Cr³⁺,按不同比例简单物理混合这两种材料,再将两种材料混入玻璃SnF₂-SnO-P₂O₅原料中进行煅烧得到两种荧光粉和玻璃的复合材料。从简单物理混合材料的衰减曲线可以发现,样品中ZnAl₂O₄:Cr³⁺呈现出明显的衰减过程,而纯ZnAl₂O₄:Cr³⁺中发射峰则无余辉衰减过程,证明了两者之间能量传递的存在,同时不同比例下样品的衰减速度不同更是由于两者之间的能量传递效率不同引起的。观察混合样品的余辉曲线可以得到不同比例下样品的能量传递效率是不同的。最后同样在监测近红外光697 nm的热释曲线中发现了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的热释峰,同样证明了两者之间能量传递的存在。实验结果证明在物理混合材料中也同样实现了ZnAl₂O₄:Cr³⁺的余辉发射,但对比简单物理混合材料与复合玻璃材料可以发现,加入到玻璃中并没有对SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺到ZnAl₂O₄:Cr³⁺的能量传递起到增强的作用。