上海科技报：“小稀土”绘制科技绚烂美图

来源：上海科技报2009年10月14日
记者：吴苡婷
标题：“小稀土绘制科技绚烂美图——记上海师范大学稀土功能材料上海市重点实验室

        小小的稀土，能够释放出巨大潜能。设立在上海师范大学的上海市稀土功能材料重点实验室里，科研人员围绕生物医药、农业、建筑、节能环保领域，在稀土材料制备方法学、基础理论、应用开发等方面开展了大量工作，绘制出一幅幅绚烂夺目的科技美图。

       2008—2009年他们共获得科研项目70项，包括国家自然科学杰出基金、973计划、863计划、国家科技攻关项目等，科研经费3542万。日前，记者走进了这个以稀土为研究对象的科研世界。

稀土催化剂 在绿色化工大展雄风

        不知道您有没有注意过糖尿病病人使用的“糖类”，这些特殊的“糖类”化学名字上都带个“醇”字，比如三梨醇、麦芽醇，虽然这些物质都不是糖类，但是它们的口味都很甜，和普通人所吃的糖没有什么大区别。但是重要的是这些物质不会引起患者体内胰岛素数量减少和代谢的紊乱。而这些把糖类变成醇类的最前沿催化剂就是用稀土制成的。

        科研人员告诉记者，过去这一领域的化学反应都是使用骨架钴或骨架镍催化剂进行的，这种催化剂不仅效率低，且易产生污染，目前实验室研发的一种稀土催化剂成功地解决了上述问题，有望为高效清洁糖醇生产开辟新途径。

        中石油吉林石化也是实验室中稀土催化剂研发的受益者。在醛加氢反应制备醇的化学反应中，过去传统催化剂需要25个大气压进行制备，而实验室研发的一种稀土催化剂只需要10个大气压的环境，就能轻松促进化学反应的进行，可为企业节约电能，降低成本。

        上海师范大学副校长、实验室科研带头人李和兴教授告诉记者，他们正在开发适用于甲醇自然降解的催化剂，这种催化剂可以将汽车内部和家庭装修中残留的甲醛彻底降解。此外，实验室也在探索研发能促进污水、印染、化工等领域有机物常温分解的有效新型催化剂，为化学污染的源头控制和环境净化提供新技术和新工艺。

稀土发光材料 在能源领域发挥神奇功效

        稀土发光材料是一种对光特别敏感的材料，具有吸收能力强，转换效率高等特点，特别在可见光区有很强的反射能力，在新能源开发以及能源节约方面显示出神奇功能。

       有没有想过，在大棚上盖一层“薄膜”，农作物的产量就能提高5%-10%。该实验室开发的稀土转光农业薄膜就有这样的功效。它的秘密在于涂抹在薄膜上的稀土转光粉。这是一种没有污染的“光肥”。科研人员告诉记者，光合作用最需要是的是红光，它可以帮助植物合成维生素和糖分，提高农作物的产量和品质。这种材料可以将红光以外的紫外光、蓝光等反射过滤掉，让大棚内进入的红光达到最大化。该项目曾获得2001年上海科技进步一等奖，2002年国家科技进步二等奖。

        半导体照明（LED）产业革命，是继明火和白炽灯之后的第三次照明革命。它的发展对于国家整体能耗的下降有着十分关键的作用。但是目前LED灯的显色性不好，看上去非常刺眼，原因在于发出的光中长波光的成分比较少，而稀土发光材料可以帮助解决这一问题。科研人员告诉记者，该实验室已经攻克了这一难题，研发出了高显色性的白红稀土荧光粉。

        而稀土发光材料还有一个让人意想不到的特殊作用，它可以为节能环保做出大贡献。实验室副主任余锡宾教授告诉记者，一般来说，750 – 1500 纳米波长的红光是太阳光中的释放能量的主力军。炎炎夏日中，人类为了对抗酷暑，普遍使用空调，造成了很大的耗能。为此，该实验室使用稀土复合纳米氧化物加上沉膜剂，形成了一种高效的稀土红外反射涂料，它能反射500 – 2200 纳米波长的红外光。记者在实验室的对比实验中看到，在同等白炽灯的照射下，10分钟后，使用稀土红外反射涂料的小房子内的温度要比使用普通涂料的小房子内的温度低6度左右。而这一明显的降温效果将在未来的节能降耗战线上大展身手。目前，该项目已经引起相关企业关注，正在进入产业化进程。

稀土环保材料 为环境卫生行业服务

       小小的稀土，在环保领域的也有大建树。市面上抗菌剂主要有无机、有机两大类。它们各有优缺点。如无机抗菌剂中的水银、镉、铅等金属具有抗菌能力，但对人体有害；有机抗菌剂耐热性差些，容易水解，有效期短。而稀土制成的抗菌剂则可以规避这些缺点。它抗菌能力强，抗菌谱广，抗菌时效长，毒性小，成本低。此外还有制备简便，耐热性好等优点，具有良好的产业化前景。

        实验室何其庄教授介绍说，稀土纳米抗菌材料一般粒径为几十纳米，与细菌等尺度相当，具有较好的脂溶性，因此在抗菌方面有明显优势。

        经抗菌行业权威部门——广州微生物检测中心测试，该实验室研发的稀土纳米抗菌材料具有较强的抗细菌（大肠杆菌、金黄葡萄球菌）、抗真菌(白色念珠菌)功效，特别是对环境致癌物（黄曲霉菌）有着很强的抗菌作用，实验室目前正在与联合利华共同开发相关产品。

        科研人员告诉记者，这种稀土纳米抗菌材料若按一定比例添加到塑料、建材、涂料、陶瓷、公共卫生以及日常生活用品等领域，有很好的应用前景。