半导体是在常温下导电性介于绝缘体和导体之间的材料,且通过掺杂、温控和光照可控制其导电性。从19世纪30年代发现半导体至今,半导体除了有整流效应、光电导效应、光生伏特效应以外,经过多年探索发现它还有光敏、热敏及光催化特性,利用这些特性可将其广泛应用于光伏、污水处理、颜料、照明系统、通信系统等行业。半导体材料的物理化学性质强烈依赖于其形貌、维度、表面缺陷、晶粒尺寸等参数,探索新颖的半导体材料合成方法对改善材料的物理化学性质具有重要的研究意义。本论文通过γ射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法制备出钙钛矿型（Y,La,Ce）AlO₃、尖晶石型钴铝酸盐（CoAl₂O₄）和二氧化铈（CeO₂）半导体,并对它们的相纯度、形貌、光学、颜色、发光、电化学性质和光催化活性进行了研究。具体研究内容如下:一、通过γ射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法制备MAlO₃（M=Y,La,Ce）和YAlO₃:Ce纳米材料。X射线衍射仪（XRD）结果显示MAlO₃的结晶温度与三价金属离子M³⁺的离子半径有关,而且Ce³⁺的掺杂改善了YAlO₃的相纯度、光致发光和电化学性能,还降低了其结晶温度。基于扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）结果,研究了铝酸盐的表面形貌和晶体结构。通过CIE模型得出MAlO₃颜料的颜色参数,计算结果表明CeAlO₃颜色最亮,与实物颜色刚好符合。荧光光谱（PL）结果显示,当激发波长为280 nm时,CeAlO₃在378、429、468和480 nm处观察到四个发射峰,其光致发光性能归因于Ce³⁺的5d¹-4f(²F_5/2.7/2)辐射跃迁和氧空位向基态的跃迁。二、采用辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法制备纯相的纳米CoAl₂O₄钴蓝颜料,其平均尺寸为28 nm。实验结果表明,与采用其他方式聚合的溶胶-凝胶法相比,500℃的低温烧结即可获得纯的立方相CoAl₂O₄晶体。傅里叶红外光谱（FTIR）结果分析表明,在668、560和504 cm^-1处观察到三个CoAl₂O₄的特征吸收峰。色度参数和光学性质表明CoAl₂O₄的颜色和带隙值在很大程度上依赖于烧结温度。当采用激发波长为325 nm的光激发样品时,在400和430 nm处出现两个明显的蓝光发射峰。基于实验结果和理论分析,阐释了有机物杂质存在下CoAl₂O₄的发光机理。三、采用γ射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法制备纯相的CeO₂纳米颗粒。CeO₂纳米颗粒的氧空位浓度随着晶粒尺寸的增大而增大,且纳米颗粒中存在的有机官能团使其荧光特性和吸附染料的吸附率大大增加,但是,该官能团的存在并不利于光催化降解有机染料。随着氧空位浓度的增大,CeO₂纳米颗粒的光催化活性增强,且它的光催化活性强烈依赖于染料浓度和催化剂含量。基于荧光实验和光催化实验结果,对其发光机理和光催化机理进行了研究。