长余辉发光材料因其独特的发光性能,在弱光照明、装饰标识等领域具有广泛的应用。目前蓝色和绿色长余辉材料性能较为优异,但红色和近红外长余辉材料性能不佳。针对目前红色和近红外长波长长余辉材料的缺乏以及长余辉机理不完善的问题,我们设计合成了三种新型的长波长长余辉发光材料并围绕其发光和余辉特性展开了系统地研究。本论文的具体研究内容及主要结果如下:一.采用高温固相法成功合成了一种新型的锗酸盐长余辉发光材料CaMgGe₂O₆:Mn²⁺,并根据Dorenbos余辉机理模型建立了CaMgGe₂O₆:Ln²⁺/Ln³⁺经验能级图,从理论上预测了CaMgGe₂O₆:Mn²⁺荧光粉的最佳共掺杂稀土离子。掺杂Sm³⁺以后,CaMgGe₂O₆:Mn²⁺,Sm³⁺样品的余辉初始亮度相较于之前提高了16倍,余辉持续时间提高了52倍。样品的余辉持续时间在可辨识亮度水平（≥0.32mcd/m²）以上近60分钟。根据实验数据提出了一种可能的余辉机制,即Donrebos电子捕获余辉机理模型。二.通过高温固相法成功合成了一种新型的锗酸盐长余辉发光材料SrMgGe₂O₆:Mn²⁺,Sm³⁺。系统的研究了材料的晶体结构,发光性能,带隙和能带结构。SrMgGe₂O₆:Mn²⁺,Sm³⁺在10分钟的紫外光激发后显示666nm发射峰的红色及近红外的长余辉发光,余辉时间在可辨识亮度水平（≥0.32 mcd/m²）以上持续约45分钟（≥0.32 mcd/m²）。通过热释光曲线分析可知,样品的余辉性能主要是由于Sm³⁺的掺入产生了一个新位置的陷阱以及对原有位置陷阱的敏化作用。此外,我们就实验数据提出了可能的余辉机理并解释了余辉发光的整个过程。三.通过高温固相法成功合成了石榴石型长余辉材料Na₂CaSn₂Ge₃O₁₂:Pr³⁺和Na₂CaSn₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺。研究了这两种材料的晶体结构、发光性能和余辉性能,其中Na₂CaSn₂Ge₃O₁₂:Pr³⁺样品呈现612nm的红光发射,它的余辉持续时间在可辨识亮度水平（≥0.32 mcd/m²）以上约60分钟。通过热释光曲线分析可知,产生该余辉发光现象的原因是Na₂CaSn₂Ge₃O₁₂:Pr³⁺样品中存在导带以下0.69eV位置的陷阱,该位置的陷阱有利于捕获电子并缓慢释放出来,产生较好的余辉发光现象。而Na₂CaSn₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺样品的光致发光和余辉发光则是一个以802nm为中心的宽带发射峰,发光颜色肉眼不可见,用专用近红外成像系统可以观察到样品的余辉发光持续约60min。