稀土配合物具有独特的发光性质,在合成新型功能材料中发挥着不可替代的重要作用。目前,研究主要集中于铕和铽等稀土配合物在可见区的发光和应用,而对于在近红外区(800-1700 nm)发光稀土配合物的研究仅处于起步阶段。稀土的近红外发光在光纤通讯、激光系统及生物诊断等方面都有巨大的潜在应用价值,因此受到了广泛关注。然而,稀土配合物由于自身光、热和化学的不稳定性限制了其在很多领域的实际应用。杂化材料具有良好的光、热和化学稳定性,并能够改善客体分子的化学微环境和发光性能,从而有效地提高客体分子的发光性能,凝胶是稀土配合物理想的基质候选材料之一。另外,有机纳米材料已经成为当今材料领域的研究热点之一。将稀土配合物制备成纳米尺寸的材料可以进一步拓展配合物的应用范围,为制备纳米尺寸的光电器件提供研究基础。因此,本论文在制备稀土配合物基础上,将稀土配合物和凝胶基质复合制备了稀土有机一无机杂化发光材料,并对稀土配合物的纳米材料进行了初步探索。具体开展的工作如下:　　 1.选择β-二酮配体dbm作为主要敏化剂,选择不同的第二配体L(phen,bipy,TPPO)合成了Ho(dbm)3L和Pr(dbm)3L配合物,成功解析了其单晶结构,并得到了Ho(Ⅲ)和Pr(Ⅲ)配合物的近红外特征发射。讨论了第二配体L对配合物发光强度的影响,实验数据表明配体刚性越强,相应配合物的发光越强。得到了较少报道的Ho(Ⅲ)和Pr(Ⅲ)近红外发光,其发射光谱完全覆盖了对光通讯极有价值的1300-1600 nnq光谱区域。　　 2.选择含有不同长度的氟烷基链取代配体(tfnb,hfth,pfnd)作为主要敏化剂,制备了Er(Ⅲ)、Nd(Ⅲ)和Yb(Ⅲ)配合物。通过间接激发配合物,得到了Er3+、Nd3+和Yb3+近红外区的特征发射。通过三重态能级详细比较和讨论了配合物的发光性能,并在此基础上提出了配合物的问接激发模型。发现配体结构影响配合物中的能量传递,进而影响到配合物的发光。在实验中,hffh配体能最有效地传能给稀土离子,因而含hfth配体的配合物Ln2发光最强。Er配合物1.5μm,Nd配合物1.3μm,Yb配合物1μm的宽带发射在光放大器、激光系统和荧光免疫分析方面都有重要的应用。　　 3.以含有三氟烷基链的配体tfnb作为主要敏化剂,分别选用dione和dafone为第二配体,合成了一系列Ho(Ⅲ),Pr(Ⅲ)和Tm(Ⅲ)配合物。通过激发配体,分别得到了相应稀土离子的特征近红外发射。讨论了第二配体对配合物发光性能的影响,Ln1中dione配体的三重态能级低于tfnb,导致tfnb上的部分能量传递到dione上,减少了tfnb向稀土离子的传能,因而Ln1荧光较弱。Ho(Ⅲ)配合物的近红外发光正好对应光放大器的工作通讯窗口,该配合物可能成为研制新型光放大器的优良候选材料。　　 4.借助原位合成技术成功制备了含有Ho(Ⅲ)和Tm(Ⅲ)配合物的透明均匀杂化凝胶材料。运用一系列的表征证实了凝胶材料中已经成功原位合成了相应的H0和Tm配合物。通过对其近红外发光性能的研究,表明材料中配体能很好地保护稀土离子,并将能量传递给稀土离子,从而得到稀土离子的近红外特征发射。利用Judd-Ofelt理论对Ho-T-B gel进行了光谱分析,实验数据和理论分析结果均说明其具有潜在的光电子学应用价值。　　 5.利用微乳法成功制备了近红外发光的ErQ3纳米材料。通过改变实验条件,可以调节产物的纳米结构呈现出不同维度的棒、簇和海胆的形貌,并在分析实验数据的基础上提出了可能的自组装生长机制。成功分析了不同维度的纳米材料荧光强度存在差异的原因,认为这主要是由于不同纳米结构的比表面积不同引起的。实验结果还表明使用的微乳法可推广用于其它配合物纳米材料的合成。这将大大拓宽稀土材料的应用范围,使其在开发纳米尺寸的新型光放大器上具有潜在的应用价值。