稀土会发光！追踪污染物的精准度堪比电子定位？

可能你们都知道，稀土是17种稀土元素的总称，也就是——镧到镥的15个镧系元素+钇和钪。那么，你们可是知道发光是稀土元素的特性之一？有专家表明，在光的激发下，铽（Tb3+）会发出545nm波长的绿光；而铕（Eu3+）则会发出613nm波长的红光。所以说，稀土会发光是有根据的！可是，稀土用来追踪或生物体中，或空气中，或土壤里的污染物，精准度堪比电子定位是怎么一回事？

可能大家也很经常在电影尤其是美国大片中看到这么一幕：一国特工在高楼大厦间来回穿梭，看似游刃有余，实则其行动早已经落在对手的电子地图上。他就是地图上那个快速移动的光点，方位和可能移动方位被屏幕前的他国特工尽收眼底，并一一推测出来。这就是电子定位！有了它，荧幕中的他国特工可以更精准、更快速地打击并抓获对手。专家表示，未来，我们也能像影片中追踪特工一样，分分钟就对空气中，还有土壤里以及生物体中特定的物质进行追踪（检测）。而稀土，功不可没。

此时，好奇的你们可能会想问：稀土发出的“光”是从哪里来的？据专家介绍，稀土离子可以吸收或发射从紫外到红外区的各种波长的光，然后，以“发光”的形式释放能量。而所谓的“发光宝库”——稀土发光材料的发光机理也是这么个理儿——光致发光。我们常见的“夜明珠”的发光原理也是一个样。这就是所谓的稀土发光犹如夜明珠。

然而，专家还讲到一点，那就是，稀土本身的吸收光能力其实不强，发光也比较微弱。所以，为了提高它的发光效率，就需要给它找一个伙伴——有机分子，组合成金属-有机配合物，比如，明星材料——MOFs。然后，充当“能量天线”的有机分子就能够将吸收的能量传递给稀土，帮助稀土发出更亮的光。据悉，该类金属-有机配合物，有望被用于检测以及通讯等领域，并将有着和电子定位相媲美的精准度，而利用其发光特性可以精确、灵敏、实时地检测重金属离子和有机小分子。简而言之，会发光的MOFs材料，将有望用于精密检测和传感。

据悉，MOFs是一种晶态多孔结构材料，孔隙率高，也就是充满着许多微小的孔隙，因而会产生所谓的浓度富集现象，然后，就能富集好多好多的金属离子。而其，MOFs材料所富集的金属离子甚至可以超出一般材料的上千倍以上。所以呢？稀土MOFs能灵敏地捕捉环境中哪怕是极其微小含量的污染物，有望满足当前水质检测的挑战。

众所周知，在污染发生时，不仅需要在第一时间觉察，也需要立马采取行动。而对于空气、土壤以及河水、湖水、海水等开放性大环境，如果没有实时检测，不仅可能错过黄金挽救时机，也可能导致危害扩大，甚至到了不可挽回的地步。因而，此时，就需要一种优质的传感或检测材料！这种传感或检测材料需要同时具备三个要素——灵敏度、选择性和精确度。其中，所谓的选择性是指该种材料要能“搭载”不同的功能基团，也就是要有足够多的“抓手”，以满足检测不同污染物的要求，实现：想抓眉毛就抓眉毛，想抓胡子就抓胡子。笔者看到此，不禁感叹，厉害了，我的稀土MOFs！对此，外国专家则称赞我国研究人员发现的这一检测方法是“非常巧妙的检测金属离子的方法”！

最后，笔者想说，不管处于哪一领域，要想一直不落后并处于学科前沿，这压力是有的，还不小！所以，我们都应该感谢我国的科学家们为此所付出的！当然了，也希望未来的科学家们能够存有一些看似异想天开的，亦或者看似“无厘头”想法，演奏出极具本行业特色的、美妙的、激情的“狂想曲”！

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