采用高温固相法制备了一种具有颜色变化的长余辉发光材料Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶Pr³⁺。通过X射线衍射、激发发射光谱、余辉衰减及热释光曲线等，对样品的结构、发光及余辉性能进行了系统分析。在283 nm激发下，发射光谱在485 nm和609 nm处表现出两个较强的尖峰发射，分别归属于Pr³⁺离子的³P₂→³H₄及³P₀→³H₆能级跃迁。通过对Pr³⁺离子浓度的调控，有效改变了绿光和红光的相对发射强度，从而实现了发光颜色的多色化。此外，在激发光源停止后该材料同样具有多色的余辉发射，对于最佳样品（Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶0.015Pr³⁺）的余辉时间可达1 200 s以上。之后，我们通过热释光曲线具体研究了陷阱的分布及余辉的充放能过程。结果表明，Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶0.015Pr³⁺材料中浅陷阱的浓度相对较低从而导致室温下的余辉性能较弱。由于材料在高温区域具有超宽带陷阱分布，因此，我们进一步探究了其在高温下的多色长余辉性能。在本工作中，我们成功制备了一种单一离子激活的发光及余辉颜色可调的长余辉发光材料，考虑到其在室温以及高温条件下都具有发光及余辉颜色变化的特点，该材料在高温预警标识以及防伪领域有着潜在的应用价值。

长余辉材料在安全指示、防伪和生物成像等领域具有广泛应用前景, 但其缺陷调控及余辉机理尚不清晰。自激活长余辉材料以其物质组成及晶体结构简单, 便于研究余辉机理而受到关注。本研究以自激活长余辉材料锗酸锌为基质, 采用高温固相反应合成得到了一系列钙掺杂的长余辉材料Zn_2-xCa_xGeO₄(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)。实验表明, 在锗酸锌中掺杂钙元素后, 使用376 nm紫外光激发时,观察到锗酸锌基质样品的黄色发光峰; 同时在267 nm激发下, Zn_1.5Ca_0.5GeO₄荧光强度增强了6.2倍。从余辉光谱和余辉衰减曲线上看, Zn_1.5Ca_0.5GeO₄初始余辉强度增强了25.1倍; 并且在所考察的300 s余辉时间里, 与锗酸锌相比, Zn_1.5Ca_0.5GeO₄保持了近5倍的余辉强度。进一步热释曲线表征显示, 材料主要陷阱的深度在0.7 eV左右; 加入合适浓度的Ca²⁺后, 其热释峰显著变强, 表明钙掺杂后陷阱密度显著增加。最后利用不同发射波长的余辉衰减差别, 实现了“花朵”颜色的动态变化, 表明所得材料在动态防伪领域具有一定应用前景。

由于聚集诱导猝灭效应（ACQ）的存在极大地限制了碳点（CDs）在固态领域的应用，本文采用环保、低成本的一步溶剂热法制备了一类氮/硫掺杂具有高荧光量子产率（PLQY）和AIE效应的新型CDs（G?CDs），并对其结构和光学性质进行了分析和表征。G?CDs在溶液中表现出蓝色发射（λ=400 nm），而在聚集状态或粉末态下则表现为绿色发射（λ=500 nm），并测得粉末的PLQY为48.6%。随着水的浓度增加，G?CDs发生聚集荧光发射红移，证实了CDs的AIE特性。基于这种独特的双发射特点和AIE效应，G?CDs在信息加密、油墨印刷和发光照明方面具有重要的应用潜力。

随着智能材料的快速发展，光响应金属有机框架（MOFs）引起了研究者的广泛关注。该类智能材料可在紫外线和可见光的交替照射下，实现MOFs在不同形态之间可逆切换，同时伴随着物理和化学性质的改变，在药物运输、气体分离、光控催化和智能传感等领域具有广阔的发展前景。大部分光响应MOFs由光响应配体和金属离子通过配位作用形成，不同的光响应配体使体系具有独特的性质和应用场景。本文综述了近年来光响应MOFs的研究进展，其中包括光响应MOFs材料的主要类型及其在气体分离、物质运输、动态防伪和光电器件等不同领域中的应用。在此基础上，本文针对光响应MOFs未来发展进行了展望。

研究一种具有良好上转换发光性能的稀土掺杂发光材料, 对于防伪技术领域具有非常重要的意义。 为了改善LiYF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体的上转换发光性能, 采用水热合成法成功制备了一系列Gd³⁺掺杂的LiYF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体, 并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的相纯度和晶体形貌尺寸进行表征; 在980 nm激光激发下, 通过荧光光谱测试对LiGd_xY_1-xF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体的上转换发光性能进行分析。 首先, 研究了LiGd_xY_1-xF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体的晶体结构、 尺寸、 形貌和上转换发光性能的影响。 结果显示, LiGd_xY_1-xF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体样品的XRD衍射峰与四方相的LiYF₄标准卡(PDF#17-0874)特征峰的位置完全对应且没有其他杂峰, SEM实验结果显示晶体形貌为八面体形状, 表明成功合成了纯四方相的LiGd_xY_1-xF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体; 荧光光谱测试结果显示, 样品的上转换发光强度随着Gd³⁺掺杂比例的升高呈现出先增强后减弱的趋势, 并且在Gd³⁺掺杂浓度为30 mol%时达到最强。 其次, 进一步研究了Gd³⁺掺杂浓度30 mol%样品的上转换发光性能与激发功率之间的关系, 激发功率为0.5~1.5 W。 LiGd_0.3Y_0.49F₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体的红色和绿色上转换发光强度之比(R/G)随着激发功率的增加只发生大约12%的变化, 样品的上转换发光并没有因为激发功率的增加而发生明显的变色, 仍然可以发出稳定明亮的绿色光。 这一现象表明, Gd³⁺的掺入很好地改善了样品的上转换发光性能, 这种稳定高效的发光性能保证了其良好的防伪性能。 最后, 将Gd³⁺掺杂浓度为30 mol%的LiYF₄∶Yb³⁺/Ho³⁺微米晶体粉末与丝网金属油墨按照一定比例混合制成丝网防伪油墨, 通过丝网印刷技术在玻璃基底上印制了“西安”字样的防伪标识图案, 经过干燥处理后在980 nm激光的激发下, 发出明亮且稳定的绿色可见光, 制成的防伪标识图案具有发光强度高、 易于识别、 不易脱落的特点, 可被广泛应用于防伪领域。

为了提高钙钛矿纳米晶CsPbX₃（X=Cl，Br，I）在水或热等环境中的稳定性，本文采用热注射法合成了3‐氨丙基‐三乙氧基硅烷（APTES）修饰的CsPbBr₃纳米晶，在此基础上，以正硅酸四甲基酯（TMOS）为硅源制备了CsPbBr₃@SiO₂核壳结构纳米颗粒。通过X射线衍射、透射电子显微镜和荧光光谱仪等测试手段对样品的结构、形貌、光谱特性及稳定性等进行了分析。结果表明，CsPbBr₃纳米晶表面形成了SiO₂壳层，同时，CsPbBr₃@SiO₂纳米颗粒仍保持优异的光学性能。更重要的是，SiO₂壳层显著提高了CsPbBr₃的水、热稳定性，CsPbBr₃@SiO₂在60 ℃加热30 min后发光强度可以保持初始强度的81%，浸水100 min后发光强度仍保持初始强度的75.2%。此外，我们设计了CsPbBr₃@SiO₂‐聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合薄膜，实现了CsPbBr₃@SiO₂在柔性显示与荧光防伪方面的应用，有望为柔性显示和荧光防伪材料的开发提供参考。