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稀土离子因其独特的4f电子构型赋予了它背景荧光低、荧光寿命长、谱线锐利等诸多优点，成为上转换发光纳米材料(UCNPs)研究的重要部分。近年来，上转换发光纳米材料(UCNPs)在细胞成像、生物检测、光电子学器件、太阳能电池等领域，有着非常广泛的应用前景。本论文主要选用声子能量低的NaREF4基质材料为研究对象，通过在NaREF4基质中掺杂杂质离子，通过控制掺杂条件来实现荧光发光强度增强及荧光颜色的有效调控，并对其发光机理进行了系统的研究和分析。主要工作和结论如下: (1)利用溶剂热法，在300℃温度下合成了形貌均匀、粒径尺寸较小的上转换发光纳米材料，通过多次反复试验寻找出合成上转换NaGdF4∶20％molYb3+/2％molEr3+等氟化物基质纳米颗粒相对优化的合成工艺。优化的合成条件为后续的离子掺杂提供了实验基础。同时研究了在NaGdF4∶20％molYb3+/2％molEr3+纳米颗粒中掺杂不同浓度Mo3+离子后样品的特性研究。并对样品的晶型形貌、尺寸粒径、荧光光谱、荧光寿命做了详细的描述，而且对该样品的上转换发光机理做了详细的研究和分析。研究表明，掺杂不同浓度Mo3+离子的样品均呈现六方晶型，且当Mo3+离子浓度掺杂在低浓度范围内，随着掺杂离子浓度的增加，六方晶相的NaGdF4∶20％molYb3+/2％molEr3+纳米颗粒的粒径尺寸逐渐变小，这符合生物应用方面的条件。用激发光为980nm的激光器激发上转换纳米颗粒，可以看到当Mo3+离子浓度的不断增加，在最优掺杂浓度下(10％mol Mo3+)纳米晶的荧光强度在540nm、650nm处分别较未掺入Mo3+离子的纳米晶提高了9倍和4倍，荧光光强的增加这对于上转换纳米颗粒在生物探针等方面的应用来说前景很广。 (2)以NaLuF4∶20％molYb3+/2％molHo3+上转换纳米晶体为基质材料，系统研究了Ce3+共掺杂NaLuF4纳米晶的上转换荧光特性，同时对纳米晶的形成及机理演化进行了系统研究。结果显示:通过在NaLuF4∶20％molYb3+/2％molHo3+上转换纳米颗粒中掺杂Ce3+实现荧光发射从绿光向红光的转变，其原因是由于Ce3+与Ho3+之间的两个有效的共振交叉弛豫(Cross relaxations(CR)过程5S2/5F4(Ho3+)+2F5/2(Ce3+)→5F5(Ho3+)+2F7/2(Ce3+)和5I6(Ho3+)+2F5/2(Ce3+)→5I7(Ho3+)+2F7/2(Ce3+)的发生增加了红光的发射而抑制了绿光的发射，并对该过程的能量转移过程用动力学过程、瞬时时间分辨光谱等对发光机理和能量转移做了详细的分析，这一结果可能作为微型光电子器件、彩色显示、防伪应用。