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稀土被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的維生素和21世紀(jì)的新材料寶庫，有著極其廣泛的用途，在光、電、磁以及催化方面有著特殊的性能，是非常重要的戰(zhàn)略資源。我國稀土儲量非常豐富，但稀土功能材料在理論和應(yīng)用方面的研究亟待進(jìn)一步加強(qiáng)。矢志不渝，潛心投入科研的唐瑜教授，扎根蘭州大學(xué)三十余年，長期從事稀土配位化學(xué)和功能材料研究工作，在稀土功能配合物及其材料領(lǐng)域做出了獨(dú)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。近年來唐瑜教授團(tuán)隊瞄準(zhǔn)稀土元素化學(xué)的前沿科學(xué)問題及國家和甘肅社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大需求，圍繞稀土功能材料這一主題，針對如何在分子水平精準(zhǔn)調(diào)控稀土材料的功能這一關(guān)鍵科學(xué)問題，從稀土配合物的分子設(shè)計入手，利用稀土離子獨(dú)特的電子構(gòu)型和能級結(jié)構(gòu)特征，對稀土功能材料進(jìn)行設(shè)計構(gòu)筑，并基于原位配位、界面效應(yīng)、能量傳遞和超分子組裝等手段，建立了分子水平稀土材料功能調(diào)控策略，將其應(yīng)用于稀土光電材料、生物探針、納米催化及能源材料等特色研究領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了稀土材料創(chuàng)制及功能調(diào)控。同時，團(tuán)隊致力于將稀土功能材料基礎(chǔ)研究成果向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的延伸，加強(qiáng)與稀土企業(yè)的合作交流，通過項目合作等形式，將基礎(chǔ)研究成果向應(yīng)用拓展，推動稀土資源的高值化應(yīng)用研究。

新手段，新策略，新成果

圍繞稀土功能材料精準(zhǔn)構(gòu)筑及功能調(diào)控這一主題，在稀土配合物分子設(shè)計基礎(chǔ)上，唐瑜團(tuán)隊利用配位組裝、摻雜策略、界面工程和能量傳遞過程控制等設(shè)計與構(gòu)筑刺激響應(yīng)型稀土智能光電材料，進(jìn)行功能導(dǎo)向的可控合成研究，并探索了其在多維度光學(xué)編碼和有機(jī)光電轉(zhuǎn)化材料等方面的應(yīng)用。發(fā)現(xiàn)了稀土配合物自組裝誘導(dǎo)發(fā)光現(xiàn)象，并利用原位配位、界面效應(yīng)和能量傳遞通道構(gòu)建，結(jié)合配體的刺激響應(yīng)性設(shè)計，實(shí)現(xiàn)配合物與基質(zhì)的雜化和復(fù)合。此外利用材料基質(zhì)和配體設(shè)計，深入研究各種刺激下稀土的熒光信號和壽命響應(yīng)及能量傳遞過程，實(shí)現(xiàn)該類稀土配合物發(fā)光材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及多維度和多層次光學(xué)編碼功能。基于以上基礎(chǔ)研究工作，目前已開發(fā)出系列稀土高等級熒光防偽標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)在不同濃度、激發(fā)波長和密鑰驅(qū)動下的熒光變色行為；正在進(jìn)行相關(guān)稀土熒光檢測試劑盒的研發(fā)。

針對提高鈣鈦礦太陽能電池性能和穩(wěn)定性這一難題，唐瑜團(tuán)隊創(chuàng)造性地將稀土配合物引入稀土鈣鈦礦太陽能電池器件，開展了新型配合物空穴傳輸材料和鈣鈦礦表界面修飾材料構(gòu)筑研究工作，深入探討了太陽能電池器件體系的界面工程、能量傳遞和構(gòu)效關(guān)系，為高效穩(wěn)定大面積鈣鈦礦太陽能電池組裝提供理論和實(shí)驗基礎(chǔ)。通過卟啉／酞菁配合物分子極性調(diào)控，構(gòu)筑新型穩(wěn)定卟啉／酞菁配合物空穴傳輸材料；通過結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變增強(qiáng)鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并進(jìn)一步利用稀土配合物的光轉(zhuǎn)換功能，拓展器件光響應(yīng)，開發(fā)出了高效穩(wěn)定的摻雜型鈣鈦礦太陽能電池器件。根據(jù)上述基礎(chǔ)研究工作，進(jìn)一步組裝出活性面積為1平方米面積鈣鈦礦太陽能電池器件，通過中科院第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證得到22．1％的認(rèn)證記錄效率，創(chuàng)造了當(dāng)時大面積鈣鈦礦太陽能電池器件認(rèn)證記錄效率。

肩負(fù)重任，勇于開拓創(chuàng)新

多年來，唐瑜帶領(lǐng)團(tuán)隊開展與新型稀土功能材料相關(guān)的科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)，取得了系列研究成果，在Natl． Sci． Rev．、J． Am． Chem． Soc．、Angew． Chem． Int． Ed．、Adv． Mater．、Energy Environ． Sci．、ACS Nano和CCS Chem．等期刊發(fā)表高水平論文。她重任在肩，擔(dān)任基金委稀土功能材料創(chuàng)新研究群體首席科學(xué)家，入選教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授、英國皇家化學(xué)學(xué)會會士（FRSC）、國務(wù)院政府特殊津貼專家。兼任白云鄂博稀土資源研究與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗室學(xué)術(shù)委員會委員；中國稀土學(xué)會理事，中國晶體學(xué)會理事；中國化學(xué)會副秘書長，中國化學(xué)會無機(jī)學(xué)科委員會委員，中國化學(xué)會女化學(xué)工作者委員會委員，甘肅省高等學(xué)校大學(xué)化學(xué)與生物課程教學(xué)指導(dǎo)與教材建設(shè)委員會主任委員；ACS 期刊Inorg． Chem．副主編，Inorg． Chem． Front．、《中國稀土學(xué)報》（中、英文版）、《無機(jī)化學(xué)學(xué)報》和《結(jié)構(gòu)化學(xué)》等期刊編委。

同時，唐瑜還積極與稀土企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系，達(dá)成多項項目合作，并開展研究成果的中試轉(zhuǎn)化，以學(xué)科的高水平科研工作和人才培養(yǎng)優(yōu)勢，為企業(yè)和稀土行業(yè)發(fā)展提供科技支撐。未來，她的開拓創(chuàng)新之路也將越走越遠(yuǎn)。（文／王依）