长余辉发光材料因其在光照下发光,移除光源后还会发出一定的磷光现象的特性,被广泛应用于夜间应急指示,光电子器件,家庭装饰,生物技术和国防军事等领域。经过几十年的研究,长余辉材料已经从最初的硫化物体系,发展到如今的铝酸盐,硅酸盐等多个体系,且发光强度更强,余辉时间更长更稳定。不止如此,随着新技术不断涌现,扩展了长余辉材料的发光类别,制备工艺和能量激发方式。本文以长余辉材料ZnAl₂O₄:Cr³⁺为研究对象,采用固相法制备技术,利用XRD,PL和余辉衰减曲线等表征手段,通过探讨掺杂离子对晶体缺陷的影响,来改善ZnAl₂O₄:Cr³⁺长余辉材料的发光和余辉性能。本论文的主要内容和结论被概括如下:（1）分别在1300℃,1350℃,1400℃不同温度下,使用固相法制备ZnAl₂O₄:Cr³⁺荧光体。通过对比不同温度下的XRD,PL和余辉衰减曲线得出:XRD产物主相为ZnA1204。给予ZnAl₂O₄:Cr³⁺长余辉材料一个紫外光源激发,测得该荧光体发射红外光谱。随温度不断上升,ZnAl₂O₄:Cr³⁺荧光体的结晶效果越来越好且Cr³⁺进入ZnAl₂O₄晶格内部,有助于荧光体的发光和余辉强度。此外,将锻烧完成的样品在200℃加热后,用紫外光激发,其发光性能明显增加,这表明:在ZnAl₂O₄基质中,仍有大量的电子被深陷阱捕获,加热促进了深陷陷阱中的电子的迅速释放。（2）在长余辉材料中添加助溶剂以期改善荧光体的性能已被人们所熟知。将硼酸加入ZnAl₂O₄锻烧过程中,一方面,H3BO3提供液相环境为发光中心离子进入ZnAl₂O₄晶格提供有利条件;另一方面,因半径差异,B³⁺和Al³⁺的替换引起了晶格环境的改变,增强了发光和余辉性能。通过掺杂不同量的H3BO3,探讨了其对ZnAl₂O₄:Cr³⁺荧光体性能的影响,发现过量掺杂离子引起发光和余辉的减弱,最后了找到促进荧光和余辉效果的最佳掺杂量。（3）通过在长余辉材料ZnAl₂O₄:Cr³⁺中掺杂Na+,Mg2+,B³⁺和Si4+,探讨不同价态离子在基质晶格中如何影响ZnAl₂O₄:Cr³⁺的荧光和余辉效果。结果表明:各价态离子有不同的影响,比如改变Cr³⁺周围的晶格环境,产生氧空位且单键强度不同影响了框架结构。这些因素对ZnAl₂O₄:Cr³⁺荧光体的发光和余辉性能均有不同程度的改善。