本论文使用高温固相法合成了Li⁺/Bi³⁺掺杂Lu₂O₃:Ho³⁺或Lu₂O₃:Ho³⁺,Yb³⁺荧光粉体。利用XRD-6100衍射仪、SUPRA55VP扫描电镜和FLS920稳态/瞬态荧光光谱仪对合成样品进行测试,研究了Li⁺/Bi³⁺掺杂对Lu₂O₃:Ho³⁺或Lu₂O₃:Ho³⁺,Yb³⁺荧光粉体的晶相结构、微观形貌尺寸、发光强度、能级寿命、离子间相互作用以及红外激发下的上转换发光性质的影响,具体内容如下:本论文第一章主要对掺杂稀土离子的上转换发光材料及其应用、研究现状进行了介绍,另外阐述了本论文的选题依据、研究内容和创新点。第二章对采用高温固相法制备的Li⁺、Bi³⁺掺杂Lu₂O₃:Ho³⁺荧光粉体中,Li⁺、Bi³⁺掺杂以及煅烧温度的改变对荧光粉发光的影响进行了分析。研究发现,Ho³⁺、Li⁺、Bi³⁺的掺杂对Lu₂O₃的晶相结构无影响。2%Ho³⁺掺杂Lu₂O₃在800℃煅烧2h下发光最强。随着煅烧温度从800℃升高到1100℃,Lu₂O₃:Ho³⁺荧光粉的发光强度也在逐渐增强。煅烧温度为1100℃时,Lu₂O₃:2%Ho³⁺,16%Li⁺、Lu₂O₃:2%Ho³⁺,1.5%Bi³⁺样品的发光强度比Lu₂O₃:2%Ho³⁺样品强3.0倍,128.9倍;掺杂16%Li⁺或掺杂1.5%Bi³⁺的荧光寿命均比Lu₂O₃:2%Ho³⁺的寿命短。第三章对采用高温固相法制备的Bi³⁺掺杂Lu₂O₃:x%Ho³⁺荧光粉中,不同浓度Bi³⁺掺杂Lu₂O₃:x%Ho³⁺荧光粉对其晶体结构的影响以及Lu₂O₃基质中Bi³⁺与Ho³⁺的能量传递规律与相互作用进行了研究。当1.5%Bi³⁺掺杂时,Bi³⁺对Ho³⁺的能量传递最有效,比单掺Ho³⁺的发射强度强34.8倍。对于合成1%、1.5%、2%的Bi³⁺共掺Lu₂O₃:1.5%Ho³⁺样品,用980nm激发比322nm激发获得在551nm处光强分别提高13.3倍,16.8倍,14.2倍。通过计算得到,Bi³⁺和Ho³⁺之间的能量传递临界距离为2.979nm,是通过偶极-四极相互作用来实现能量传递的。第四章对采用高温固相法制备的Lu₂O₃:2%Ho³⁺,5%Yb³⁺,x%Li⁺和Lu₂O₃:2%Ho³⁺,5%Yb³⁺,y%Bi³⁺粉体中,不同浓度Li⁺、Bi³⁺掺杂对合成粉体表面形貌、上转换发光性质以及能级寿命的影响进行了分析。结果表明:Li⁺掺杂的Lu₂O₃:Ho³⁺,Yb³⁺粉体和Bi³⁺掺杂的Lu₂O₃:Ho³⁺,Yb³⁺粉体与Lu₂O₃标准卡片相比几乎一致。Li⁺或Bi³⁺掺杂合成的粉体颗粒分散性好且均匀。在980nm激发下,4%Li⁺掺杂的粉体中Ho³⁺的发光强度增强了3.9倍,1.5%Bi³⁺掺杂的粉体发光增强2.8倍。Ho³⁺荧光寿命随Li⁺掺杂浓度的提高先延长后缩短,随Bi³⁺掺杂浓度的提高渐渐减小。第五章对文章进行了总结和展望,期望后期能构建新型Lu₂O₃基荧光材料,为满足上转换发光材料在医学领域的应用奠定实验基础并提供选材依据。