紫外上转换发光材料在污水处理、紫外激光、3D打印等领域都有潜在的应用价值。而在非激光光源激发下尤其是在太阳光激发下的UVC上转换,更加适用于大面积的污水处理和玻璃自清洁等环境保护方面的应用,但由于太阳光中的紫外短波部分被地球臭氧层吸收,地球表面并无紫外短波自然光,所以也可以利用生物的趋光性,将UVC上转换材料应用到环境保护方面。本论文主要研究在蓝光激光和太阳光激发下,一系列掺杂Pr³⁺离子的氧化物和氟化物的UVC上转换发光性质,同时分析其能量传递机理和产生紫外上转换发光的条件。首次通过紫外成像仪定标,准确计算了紫外上转换荧光材料的紫外发射功率和上转换效率,并成功地将高效的紫外上转换粉体材料YBO₃:Pr³⁺应用于太阳光激发下的生物杀菌实验。主要实验内容和结果:（1）采用高温固相法合成了掺杂1mol%Pr³⁺的YBO₃,LuBO₃,La BO₃,YPO₄,LuPO₄,LaPO₄,LiYF₄,NaYF₄,Cs₂NaYF₆,Y₂SiO₅等材料,通过XRD分析证明合成的这一系列材料为纯相,制备成功。通过X射线激发下的发射光谱和450 nm激光激发下的上转换光谱探究总结了Pr³⁺离子在氧化物和氟化物中发射光谱的能级位置和产生紫外上转换的条件,即Pr³⁺离子的4f5d态的5d能级最底端必须低于基质晶格的导带以及¹S₀能级。（2）使用紫外成像仪探测并获得了这一系列荧光材料在太阳光和450 nm LED激光器激发下的紫外（240-280 nm）光子数发射照片,通过紫外相机定标,计算了材料在太阳光和450 nm激光激发下的紫外上转换效率和发射功率,并通过对材料的紫外上转换发射功率与激发光激发密度同时取对数拟合,证明了材料在太阳光和激光器激发下的紫外上转换发射为双光子过程且来自同一机理,我们在实验室中用450 nm激光器代替太阳光,通过分析和筛选,获得了最高效且发射功率最强的紫外上转换材料YBO₃:Pr³⁺,其在450 nm激光激发下的最高紫外发射功率可达8 mW/cm²,在太阳光激发下最高可达0.1 mW/cm²,比Cates实验组所探究的Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li⁺荧光粉的紫外发射功率提高了约3倍。（3）用太阳光作为激发光源,将高效的紫外上转换材料YBO₃:Pr³⁺应用在生物杀菌实验上,取得了良好的杀菌结果。