氟化物具有低的声子能量，是优异的发光基质材料，在生物荧光标记、太阳能电池和红外光电探测等领域具有广泛的实际和潜在的应用前景。本论文主要针对稀土掺杂NaYF4体系纳米颗粒的制备和表面改性、上转换发光及其在太阳能电池上的应用开展相关研究工作。此外，本论文对过渡金属离子Mn2+掺杂NaYF4的光学性能进行了研究，并对Gd3+、Mn2+共掺NaYF4体系中，Gd3+、Mn2+离子之间的能量传递机理展开了细致的研究工作。在KF-YF3体系中，研究了络合剂的浓度对合成产物相组成和相结构的影响。论文还初步探索了CaF2透明陶瓷的制备工艺。　　以EDTA为络合剂，采用共沉淀法合成了NaYF4∶Yb3+，Er3+纳米颗粒;以TEOS为硅源，氨水为催化剂，利用St(o)ber法合成了单分散的NaYF4∶Yb3+，Er3+@SiO2，通过在NaYF4∶Yb3+，Er3+@SiO2表面引入介孔模板CTAB，成功合成了表面为介孔SiO2层的单分散NaYF4∶Yb3+，Er3+@sSiO2@mSiO2纳米结构。研究了TEOS浓度、CTAB浓度以及CTAB引入方式对介孔层的影响。研究表明，当TEOS浓度为0.49ml/L，CTAB浓度为0.8g/L，将CTAB直接溶入合成NaYF4∶Yb3+，Er3+@SiO2的前驱体溶液中时，合成得到的NaYF4∶Yb3+，Er3+@sSiO2@mSiO2纳米结构最优。在980nm激光激发下，对NaYF4∶Yb3+，Er3+、NaYF4∶Yb3+，Er3+@SiO2和NaYF4∶Yb3+，Er3+@sSiO2@mSiO2进行上转换发光测试，发现SiO2包覆后，发光中心位置没有发生变化，但是上转换发光强度有所增强，且红绿光比随着SiO2层数的增多而降低。　　以油酸为络合剂，采用溶剂热法合成了NaYF4∶Yb3+，Er3+和NaYF4∶Er3+纳米结构。研究了不同前驱体浓度、不同溶剂量、不同反应温度和时间对合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+纳米晶的形貌、粒径以及结构的影响。以N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸二钠盐为基团交换剂，成功实现对NaYF4∶Er3+纳米棒表面硅烷化，将表面硅烷化的NaYF4∶Er3+配制成浆料并悬涂于硼酸盐玻璃表面，将其初步应用在Si基太阳能电池上，使太阳能电池光电转换效率在原有基础上提高了8.6％。　　以PEI为络合剂，乙二醇为溶剂，溶剂热合成Gd3+/Mn2+单掺和共掺的NaYF4纳米颗粒，对单掺和共掺纳米颗粒的光谱性能进行了研究。对于Gd3+单掺NaYF4，当Gd3+掺杂浓度达到20mol％时，其在310nm的发射光谱强度最强;对于Gd3+、Mn2+共掺的NaYF4纳米颗粒，随着Gd3+掺杂浓度的增加，Mn2+在561nm处绿光发射强度逐渐增强，且发生发射光谱的蓝移现象;而Gd3+离子对于Mn2+离子发光强度增强的作用，是由于Gd3+离子的6PJ能级将吸收的能量转移到Mn2+离子的激发态能级，从而大大增加Mn2+离子的激发态布居数，使其在561nm的发光强度显著增强。　　以柠檬酸为络合剂，水热合成了立方相KY3F10∶Yb3+，Tm3+纳米晶，通过改变柠檬酸与稀土金属离子的浓度比(C/R)，在相同的水热反应温度和时间条件下，得到了不同的产物。当C/R值为1.96/4时，得到立方相KY3F10∶Yb3+，Tm3+;当C/R值为0.5/4时，得到了单斜相YF3∶Yb3+，Tm3+; C/R值由大变小过程中，所制得的纳米晶由高对称性的立方相结构变为低对称性的单斜相，而纳米晶的发光强度显著增强。　　以沉淀法合成的CaF2粉体为原料，在Ar气氛下，经不同温度煅烧处理，采用真空热压烧结方式制备CaF2透明陶瓷。研究表明，在600℃煅烧处理的粉体，经真空热压后，样品的透过率最高。以高纯商业CaF2粉体为原料，直接采用真空热压烧结方式制备CaF2透明陶瓷。研究了不同热压温度对CaF2陶瓷致密化的影响;结果表明，相比于880℃和900℃的热压温度，850℃热压后的样品透过率最高(83％@1100nm)，但是从三组样品的断面显微结构可知，都存在气孔，且所有样品都存在渗碳现象。