用溶胶-凝胶方法合成了SiO₂干凝胶发光材料和稀土Eu单掺杂以及Eu,Dy共掺杂的SiO₂为基质主体的发光材料,研究了影响发光性质的各种因素及其发光机理,旨在探寻制备SiO₂基质高效荧光材料的新途径。 以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源制备了SiO₂干凝胶发光材料。研究了加水量和温度对SiO₂凝胶化时间的影响,结果表明:H₂O/TEOS=4时,凝胶化时间最短;随着陈化温度的升高,凝胶化时间缩短。傅立叶变换红外光谱（FT-IR）表明,SiO₂干凝胶中含有Si-OH和Si-OR基团等结构缺陷,说明SiO₂干凝胶没有形成完整的网络结构。 研究了SiO₂干凝胶的发光特性。它的发射光谱包括峰值位于325nm的紫外区发射和422nm、442nm、590nm和656nm的可见光区发射。这些发射峰由sol-gel过程中形成的氧空位缺陷、硅悬键和非桥氧中心等缺陷引起。随着温度的升高,SiO₂网络结构不断完善,产生的缺陷越来越少,发光强度降低。 以Eu（NO₃）₃为掺杂剂,制备了Eu离子掺杂的SiO₂、SiO2-Al₂O₃和SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃干凝胶发光材料。XRD表明,850℃退火处理的样品仍为非晶态。研究了不同掺杂浓度和退火温度对Eu³⁺离子特征发射光强度的影响。结果表明:经700℃退火的样品Eu³⁺发光最强;Eu³⁺的发光在掺杂浓度为0.1%～1.2%的范围内没有出现浓度淬灭现象。经过850℃退火的0.2%Eu:SiO₂-Al₂O₃的发射光谱中同时出现了峰值位于480nm和440nm的Eu²⁺宽带蓝光发射和Eu³⁺的特征红光发射光谱。因为Al³⁺离子能够增加Eu³⁺离子周围AlO₄四面体中氧的电子给予能力,对Eu³⁺离子具有还原作用,使部分Eu³⁺转变为Eu²⁺。 在前驱物中引入硼酸,结果表明:硼酸的加入有助于提高Eu³⁺离子的发光强度。在H₃BO₃/TEOS=0.1～0.8范围内,随着硼酸量的增加Eu³⁺的红光发射增强。 制备了Eu,Dy共掺杂SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃干凝胶,退火温度为850℃时出现了Eu²⁺的宽带蓝光发射而Eu³⁺的红光发射几乎消失。通过Eu,Dy共掺杂影响了Eu²⁺和Eu³⁺之间的能量传递,因为Dy³⁺的引入降低了Eu²⁺→Eu³⁺的能量转移概率,并且产生了Eu³⁺→Dy³⁺的能量转移。 用浸渍法在普通钠钙玻璃表面制备了Eu:SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃红光发光薄膜和