近日，“稀土超分子传感材料产业技术开发”项目已投入计划并顺利实施。该项目能够有效推动稀土功能材料应用技术研究开发，进一步拓展北方稀土产业链。

近一个世纪的发展，尤其是随着工业的高速发展，废水、废气的排放让环境问题成为了焦点，有机物小分子、重金属离子及挥发胺等的污染物已严重威胁到环境及人身健康，及时检测发现并预防污染物向环境中扩散就成为当务之急。

目前，在现有多种检测污染物的方法中，基于荧光的化学检测方法相比于其它检测方法的设备有着许多优势，比如具有高信噪比输出、操作简单、成本低廉和测试结果可靠等。荧光传感器以其灵敏度高、选择性好等优点已成为传感器领域的主要研究对象之一。然而，寻找到合适的材料构筑实用化的荧光传感器仍然面临诸多挑战。

稀土离子独特的电子层结构使稀土配合物具有发射谱带较窄、色纯度高、荧光寿命较长和斯托克斯位移大等优点，这些优点可以有效克服来源于检测体系的背景荧光，提高检测的灵敏度和精确度。但因要同时兼顾材料的渗透性、器件的制造和优异的性能，这使得构筑稀土基传感材料非常具有挑战性。因此，关于稀土基配合物作为污染物检测传感器的开发较少。

尤其值得关注的是发挥好传感性能，需要材料具有一定的孔隙率。然而，稀土离子较大的配位数往往会导致材料形成致密体的聚集体。稀土金属有机框架虽然具有多孔和明确的通道，但其通道内的溶剂分子通常阻碍目标分子进入，并因此导致它们与识别位点的相互作用受到限制；而溶剂分子的去除通常导致框架的崩溃。此外，较差的溶解度也让材料的薄膜成型难度加大。

项目结合分子笼的空间选择性、渗透性和稀土离子的特殊光谱特征，研究开发一类新型稀土超分子材料并将其制成薄膜用于检测有机物小分子、重金属离子及挥发胺。我们制备的稀土超分子薄膜可以弥补荧光传感不能有效对有机物小分子、重金属离子及挥发胺进行探测的问题。

项目团队前期在实验室采用以三苯胺衍生物作为面式配体，以稀土铕离子为顶点，构筑了一种具有空穴结构的稀土四面体笼超分子材料，该稀土超分子材料具有较好的溶解性，可以用旋涂方法制备成薄膜。

为了进一步检测薄膜的一些化学特性，项目研发团队还针对薄膜对各种不同浓度胺/NH3气体的荧光响应及检测限进行了探究。

项目开展可以开发出一种新型的稀土超分子传感材料，基于该材料所制得的薄膜可用于检测废水废气中的有机物小分子、重金属离子及挥发胺，能及时预防污染物向环境中扩散，该技术应用操作简单，结果可靠，对提升稀土产品的附加值意义重大。