中國粉體網(wǎng)訊 發(fā)光是人們最早認(rèn)識(shí)并加以應(yīng)用稀土元素的特性。長期以來，奇妙的稀土發(fā)光性能吸引著一批探索者在科學(xué)的道路不停跋涉。稀土發(fā)光材料成為稀土最為重要的應(yīng)用之一。
MOF（metal-organic framework, 金屬-有機(jī)骨架），是由金屬和有機(jī)配體組成的骨架材料，是一類新型的多孔材料。簡單的來說MOF就是由金屬離子或金屬和氧原子、羥基、羧酸等組成的團(tuán)簇與有機(jī)配體結(jié)合而成的框架材料。
而稀土MOF兼具了有機(jī)配體與稀土離子的發(fā)光特性，增加了發(fā)光形式的多樣性和可調(diào)性，在OLED（Organic Light-Emitting Diode,有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體）發(fā)光材料與器件、化學(xué)傳感器、生物功能材料、防偽與顯示材料等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
中山大學(xué)蘇成勇和潘梅課題組利用不同稀土離子的異質(zhì)同晶特性，并基于紅綠藍(lán)三基色組合實(shí)現(xiàn)可調(diào)性發(fā)光的原理，將具有不同比例的紅綠藍(lán)三色發(fā)光中心的稀土離子生長在同一顆MOF單晶體中，從而得到具有發(fā)光可調(diào)性和白光發(fā)射的新型異質(zhì)同晶稀土配合物單一晶體材料。
同時(shí)，利用二元異質(zhì)同晶稀土配合物的構(gòu)筑，實(shí)現(xiàn)了紅綠、紅藍(lán)、藍(lán)綠光之間的精確線性調(diào)光，并建立了準(zhǔn)確的二維和三維數(shù)學(xué)矩陣模型，從而為防偽條形碼的制備與應(yīng)用提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
另一方面，利用某些稀土離子同時(shí)具有可見至近紅外多波段發(fā)光的特性，亦可實(shí)現(xiàn)單稀土MOF可調(diào)發(fā)光和防偽材料。例如，該課題組合成的一例Pr3+的MOF配合物，在不同激發(fā)波長下的發(fā)光性質(zhì)表現(xiàn)為橙色、黃色、白色、綠色等不同顏色，從而實(shí)現(xiàn)了基于單金屬配合物的調(diào)光與白光發(fā)射；此外，Pr3+配合物同時(shí)具有強(qiáng)度可調(diào)的近紅外發(fā)光，以此為基礎(chǔ)，建立了可見和近紅外雙通道讀出的高等級(jí)防偽條形碼模型。
MOF的結(jié)構(gòu)、功能和性能在一定條件下都可以進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和調(diào)控。因此MOF材料可以應(yīng)用到許多領(lǐng)域里。化工巨頭巴斯夫（BASF）也對(duì)它表現(xiàn)出了相當(dāng)大的興趣，并與加州大學(xué)伯克利分校Omar Yaghi教授進(jìn)行合作。我們也期待該類材料早日工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。
