近些年来，有关稀土和过渡金属掺杂材料的研究侧重于其在光学方面的应用，例如固体发光，医学标签，成像和辐射探测。氧化铝在紫外到近红外这一波段具有高的光学透过率、优异的机械性能、高的化学稳定性，是一种很好的基质材料。本文以Al₂O₃为基质，采用不同的原料和方法，制备了Eu³⁺、Tb³⁺、Cr³⁺掺杂的Al₂O₃发光材料。通过XRD、SEM、荧光光谱等研究手段对材料进行测试和表征，考察了不同形貌和煅烧浓度对Al₂O₃发光性能的影响，重点研究了Al₂O₃的最佳掺杂浓度和临界距离。以氯化铝、硝酸铕为原料，采用微波水热法合成了稀土铕掺杂的氧化铝发光材料。研究结果表明前驱体经500℃煅烧后合成的样品为γ-Al₂O₃；样品形貌为片组装成的微球；Al3+2O3:Eu的发射以594nm的5D70→F1磁偶极跃迁为主，最佳激发波长为394nm。随着掺杂浓度的增大，样品⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁强度逐渐变大，掺杂比为0.09mol%的样品在618nm处的⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁强度明显提高。以氯化铝、硝酸铽为原料,采用微波溶剂热法合成了稀土铽掺杂的氧化铝发光材料。研究结果表明微波溶剂热法合成的是AlOOH:Tb³⁺微球，热处理后得到Al+2O3:Tb3荧光粉。得到的荧光粉能发出优异的绿光，且极好的保留了前驱体的形貌，为纳米片组装成的微球。样品的激发谱是由Tb³⁺4f-4f5d跃迁的宽谱。对于所有的样品而言，5D4→7F5（545nm）的电偶极跃迁强度最高。从发光谱中不难看出Tb³⁺的最佳掺杂比为0.7mol%。以氯化铝、氯化铬为原料，采用微波溶剂热法和热处理得到α-Al2O+3:Cr3粉体。得到的氧化铝粉体为球形，直径大约1²μm。监测696nm的发射得到的激发谱中，有两条宽的谱带，其峰值位于399和552nm，分别对应于Cr³⁺的⁴A₂（⁴F）→⁴T₁（P）和⁴A₂（F）→⁴T₂（4F）跃迁。在发光谱中可以清晰的看到Cr³⁺的²E→⁴A₂跃迁，峰值位于696nm。从发光谱中得到最佳比是0.3mol%。以硝酸铝、硝酸铽为原料，采用水热法成功合成了NH₄Al（OH）₂CO₃:Tb³⁺，将前驱体热处理后得到不同晶相的Al₂O₃:Tb³⁺纤维。制备的Al₂O₃:Tb³⁺纤维的平均长度为6⁸nm，直径大约为300nm。绿色荧光粉很好的保留了NH₄Al（OH）₂CO₃:Tb³⁺纤维的形貌。样品的激发谱对应于Tb³⁺的4f-4f5d跃迁的宽谱。在所有的样品中，⁵D₄→⁷F₅（545nm）的电偶极跃迁是最强的。样品的最佳掺杂比是2.0mol%。以硝酸铝和硝酸铬为原料，采用水热法制备铬掺杂碳酸铝铵纤维，经后续热处理后得到α-Al₂O₃:Cr³⁺纤维。Al32O3:Cr+纤维的平均直径为100³00nm，长度为2⁵μm。在激发谱中有两条宽的谱带，峰值位于400和553nm处，对应于Cr³⁺的⁴A₂（⁴F）→⁴T₁（⁴P）和⁴A₂（⁴F）→⁴T₂（⁴F）。发光谱中可以明显看到一条窄的谱线，峰值位于696nm处，对应于Cr³⁺的2E→⁴A₂跃迁。样品的最佳掺杂比是0.3mol%。