（通讯员 栾朝晖）6月11日，南开大学“名师引领”通识选修课“材料科学机遇与挑战”迎来第十二讲，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、清华大学教授、中科院长春应化所研究员张洪杰为南开学子带来题为“稀土发光及生物材料基础研究与应用”的精彩授课。
本次授课，张洪杰院士从稀土上转换发光材料、稀土交流LED灯、稀土智慧农业补光灯、稀土护眼灯、稀土发光材料在高超风洞测温中的应用及稀土生物技术材料六个方面进行介绍。稀土是国家战略资源，是在信息和能源等诸多高科技领域不可替代的材料。张洪杰院士首先为同学们介绍了稀土的特点。稀土的电子结构性质具有明显的镧系收缩特征。稀土因其特殊的电子层结构，而具有一般元素所无法比拟的光谱性质，稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴，只要谈到发光，几乎离不开稀土。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f5d电子组态，因此有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成广泛的发光和激光材料。随着稀土分离、提纯技术的进步，以及相关技术的促进，稀土发光材料的研究和应用得到显著发展。发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能，受到人们极大的关注。随后，张洪杰院士介绍了新型稀土上转换发光纳米晶的合成策略，通过改变激光发光源的功率，实现室温条件下蓝白光到明亮绿光的调节，并利用Mn2+易被氧化的特点，实现H2O2比率检测，有望用于实时监测生物过程中H2O2的产生。同时，稀土发光材料还可以在NIR激活的纳米诊疗体系中作为刺激-响应性诊疗剂，利用光照高温杀灭肿瘤。同时，稀土发光材料在农业照明中也存在大量应用。稀土发光材料光谱全面，可提供植物生长的全光谱需要。有效提高樱桃、草莓、西红柿等作物的产量。课程最后，张洪杰院士举了生活中楼道感应灯的例子，用生动易懂的语言为大家介绍了稀土发光材料的重要性和实用性，同时也希望能加强与企业的合作，鼓励同学们未来在稀土发光材料领域做出贡献。
“材料科学机遇与挑战”这门课是南开大学材料科学与工程学院于今年初开设的“名师引领”通识课，课程着眼新材料研究前沿，邀请材料科学领域院士名家，以通俗易懂的方式，向本科生讲授材料科学的新进展和前沿技术、材料科学发展机遇与挑战。
