采用水热法、模板法、微乳法成功制备了一系列稀土离子（Eu³⁺、Gd³⁺/Eu³⁺、Sm³⁺）掺杂的TiO₂一维（纳米带、纳米棒、纳米管、纺锤体）和三维（球形、空心微球、核壳、花状）结构。初步形成了一维纳米结构之间的相互转化规律。研究了稀土离子在不同结构中的发光机理以及能量传递机理。

分别以CNTs与聚乙二醇为模板，通过溶剂热法制备Eu³⁺掺杂TiO₂的纳米管与微球，通过控制溶剂乙醇的量调节形貌。研究其发光性能及生长机制。

在10K下通过用代表三种掺杂位置的不同波长激发样品，可以看出不同合成方法的发射光谱完全不同。水热法中三个发射光谱都是电偶极跃迁较强，说明Eu³⁺只存在一种掺杂位置，即无序的表面位。在水热辅助溶胶凝胶方法中，可以看出两个发射光谱的磁偶极跃迁要强于电偶极跃迁，这说明Eu³⁺掺杂的环境是有反转中心的对称位上。所以这种方法的掺杂位置有两种：表面无序的对称位和晶格内部。由此我们可以得到，不同的合成方法对稀土的掺杂位置是有一定影响的。

2、多种形态稀土掺杂SiO₂微纳米荧光粉的制备及发光性质研究

采用简单的有机小分子外消旋酒石酸或酒石酸铕为模板制备了以二氧化硅为基质的一维到三维的纳米管、纳米线和微米球等稀土掺杂发光材料。

采用碱催化法、酸催化法和种子法分别制备Eu³⁺掺杂、Gd³⁺/Eu³⁺共掺杂和稀土配合物Eu(TTFA)₃掺杂的二氧化硅及SiO₂@SiO₂:Eu³⁺微球，研究表明，球形结构是发光材料的理想形貌。

通过一种简单的溶胶-凝胶模板法合成稀土掺杂的一维二氧化硅纳米棒，通过Gd³⁺-Eu³⁺之间的能量传递过程可以显著提高共掺产物量子效率。

通过水热首先制得Zn₂SiO₄纳米线，再经过酸溶过程转化成SiO₂纳米线。

3、不同形貌稀土掺杂碳酸钙荧光粉的制备及发光性质研究

采用碳化法制备了Eu³⁺掺杂疏水性碳酸钙，改变了碳酸钙表面的疏水性能，Na⁺的引入提供了电荷补偿，提高了Eu³⁺发光强度。

4、 稀土硫氧化物的可控性合成和发光性能的研究

采用溶剂热法及后续硫化煅烧过程成功制备了Gd₂O₂S:Eu³⁺/Gd₂O₂S空心微球、Lu₂O₂S嵌套结构、 1D Lu₂O₂S:Eu³⁺纳米棒，总结出Lu₂O₂S一维与三维结构转化的规律。

5、离子液体体系中稀土氟化物荧光粉的制备

采用离子液体辅助水热法制备了CaF₂:Ce³⁺,Mn²⁺纳米立方体和纳米球、Ca₅(PO₄)₃Cl:Ce³⁺,Tb³⁺束状结构，BaLuF₅纳米球，在该体系中离子液体既作为反应试剂，又作为模板剂。简化了反应体系。

6、其它稀土化合物微纳米荧光粉的制备及发光性质研究

发展了一系列稀土氧化物微米棒、核壳结构、三维结构的制备方法。

7、稀土配合物的制备及发光性质研究

设计合成了Eu-DPA-Al和Tb-DPA-Al配合物，具有较长的荧光寿命、较高的量子效率及良好的热稳定性。设计合成了以2-吡嗪羧酸为第一配体，2-噻吩甲酰三氟丙酮为第二配体的三元稀土配合物，并将稀土配合物通过共价键固定在无机的钛、铝无机骨架上，制备出三种杂化发光材料。三种三元稀土配合物杂化材料的发光性能均强于单配体（PZC）的二元稀土配合物杂化发光材料。

二、LED用新型高效荧光粉的制备

制备了一系列碱土金属硅铝酸盐荧光粉: Ca₂₀Al₂₆Mg₃Si₃O₆₈:Ce³⁺,Dy³⁺, Ca₂Mg_0.5AlSi_1.5O₇:Ce³⁺,Eu²⁺, Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇:Ln (Ln = Ce³⁺, Dy³⁺,Eu³⁺, Sm³⁺), Ca₂Mg_0.25Al_1.5Si_1.25O₇:Ce³⁺/Eu²⁺/Tb^3+；M₂Al₂SiO₇:Tb³⁺（M=Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺）、MAl₂Si₂O₈:Eu³⁺/R⁺(M= Ca，Sr，Ba；R⁺=Li，Na，K)、BaAl₂Si₂O₈:Ce³⁺, 研究了稀土离子的发光性质以及基质结构对于发光性质的影响，对掺杂离子间的能量传递进行了探索，并通过改变掺杂稀土离子浓度可以调节发光颜色，实现单一基质中多种颜色发光；通过研究碱土金属种类以及电荷补偿剂的种类对发光性质的影响，确定不等价取代荧光粉荧光增强的因素。

三、油页岩灰渣高效综合利用关键技术研究

课题组首次以油页岩灰渣为原料成功的制备了具有立方体结构的Na-A沸石，平均粒径在2μm左右，合成后的沸石比表面积有较大提高，属于介孔材料。合成的Na-A沸石可重复再生使用，柱吸附试验及多组分模拟废水的研究结果表明合成的Na-A沸石具有应用处理实际废水的潜力。使用油页岩灰渣合成的沸石，用来去除水体中的有机染料有很好的效果，即有较高的去除率和吸附量，为油页岩的综合利用开辟了一条有效的途径。

课题组首次以油页岩灰渣中的铝作为铝源，结合溶剂交换和表面改性的方法，在常压干燥的条件下制备了疏水的氧化铝气凝胶。改性后的气凝胶作为吸附剂去除水溶液中的亚甲基蓝，吸附量分别为22.36 mg/g和24.31 mg/g，表明改性后的气凝胶在去除废水中染料方面有一定应用的潜力。

课题组成功以油页岩灰渣提取的化工产品三氧化二铝和白炭黑为原料制备了稀土掺杂的红、绿、蓝三基色LED用荧光粉。

此外，课题组利用油页岩灰渣制成的三基色荧光粉制备了LED二极管，并测试了其各项性能。

课题组还以油页岩灰渣提取的化工产品三氧化二铝和白炭黑为原料制备了稀土掺杂的黄、绿、蓝三色长余辉荧光粉。余辉时间均为数小时以上。

四、LED器件研发

将Ca₂Mg_0.25Al_1.5Si_1.25O₇:0.06Ce³⁺、Ca₂Mg_0.25Al_1.5Si_1.25O₇:0.07Eu³⁺、Ca₂Mg_0.5AlSi_1.5O₇:0.06Tb³⁺、 Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇:0.06Ce³⁺、 Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇:0.05Eu³⁺、 Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇:0.03Sm³⁺、 Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇:0.09Dy³⁺分别与商用紫外芯片相结合分别封装成白光LED器件，LED器件的色度坐标值均位于白光区，并可实现冷暖白光可调。