稀土上转换发光材料由于具有优异的荧光性能在照明、显示、太阳能电池、生物荧光成像等各种领域受到广泛关注。设计高效发光的上转换纳米粒子是该材料获得实际应用的关键。一方面,镧系元素离子的f-f跃迁的奇偶禁阻特性导致弱的上转换发光;另一方面,在含有敏化剂和激活剂离子的重掺杂Ln-UCNPs中发生浓度猝灭,因为在这种情况下,包括表面猝灭和相邻掺杂离子之间交叉弛豫的非辐射能量损失将占主导地位。因此,在Ln-UCNPs中实现亮度增强和提高上转换效率仍然是一个挑战。本文从过渡金属离子掺杂和能量传递调控两方面出发,探索了增强Ln-UCNPs上转换发光的新途径。主要研究工作如下:选择四方相的LiYF₄和立方相的NaYF₄两种不同的基质进行Mn²⁺掺杂,研究了两种基质中Mn²⁺掺杂对Yb/Er上转换发光性能的影响和调控机制。发现Mn²⁺掺杂增强LiYF₄:Yb,Er的绿光发射,而在NaYF₄:Yb,Er中Mn²⁺掺杂则会抑制绿光发射,只发射红光。通过Mn²⁺的发光光谱测定和EXAFS精细结构分析,发现Mn²⁺在这两种结构中的配位情况不同,导致其激发态能级不同,从而造成对Er³⁺发光的影响和调控机制不同。这一发现为过渡金属离子掺杂调控上转换发光提供了新的思路。为了解决能量传递多离子共掺体系上转换发光的浓度猝灭问题,通过核/壳/壳NaLnF₄:A³⁺@NaYbF₄@NaLnF₄三层结构的设计,抑制交差弛豫等非辐射能量损失,利用界面能量传递,实现了较高浓度（Er:10%;Tm:8%）稀土纳米粒子的高效发光,不仅在立方相NaYF₄:Er³⁺@NaYbF₄@NaYF₄纳米粒子中得到6.34%的量子产率,而且多光子发光比传统的NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺@NaYF₄共掺杂核壳结构增强100多倍。利用不同结构的发光动力学测试和不同温度下的发光光谱测试对这种界面能量传递过程进行了细致研究。同时合成了不同基质的纳米粒子,验证了这一方法的普适性。