稀土元素具有优异的光学性能,通过稀土掺杂实现光谱转换的技术在LED照明、荧光成像、转光农膜等方面都已经有了比较完善的研究和系统的应用。本研究选择六水硝酸钕（Nd（NO₃）₃·6H₂O）和六次甲基四胺(C₆H₁₂N₄)为原材料,基于正交试验设计方法,制备稀土掺杂下转换材料。利用化学滴定法进行成分推断,运用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和热重-差热联用分析仪对该下转换材料进行表征与分析,旨在实现Ba（NO₃）₂/Mg/虫胶/稀土掺杂下转换材料烟火药的燃烧光谱由可见向近红外区域的转移。结果表明,稀土掺杂下转换材料的最佳制备工艺为:30℃水浴条件下,六水硝酸钕与六次甲基四胺按1:2物质的量比投料,反应时间80min,搅拌速度260r/min,产率达75.54%。基于化学分析结果、电荷守恒定律和质量守恒定律,推出稀土掺杂下转换材料中Nd3+、六次甲基四胺、硝酸根、氢氧根和水分子的百分含量分别为22.33%、42.64%、19.04%、2.71%和13.27%,其物质的量之比约为1:2:2:1:5,得出稀土掺杂下转换材料的化学式可能为:Nd(C₆H₁₂N₄)₂·（NO₃^-）₂·（OH^-）·5H₂O。傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和热重-差热联用分析仪的测试结果进一步证明合成的物质为Nd(C₆H₁₂N₄)2·（NO₃^-）₂·（OH^-）·5H²O,而不是六水硝酸钕与六次甲基四胺的简单混合物。对不同配方不同氧平衡的烟火药350nm¹050nm燃烧辐射强度测试表明,0氧平衡下,Ba（NO₃）₂/Mg/虫胶/10%稀土掺杂下转换材料烟火药较Ba（NO₃）₂/Mg/虫胶烟火药在760nm¹050nm波段内辐射能量提高最多为71.82%。对0氧平衡,稀土掺杂下转换材料分别为5%、10%、15%的烟火药在500nm⁹00nm的燃烧光谱测试表明,Ba（NO₃）₂/Mg/虫胶/10%稀土掺杂下转换材料烟火药在760nm⁹00nm内辐射能量占总辐射能量百分比较Ba（NO₃）₂/Mg/虫胶烟火药在760nm⁹00nm内辐射能量占总辐射能量百分比高14.35%。