稀土材料化学及应用国家重点实验室（北大） - 图文

稀土材料化学及应用国家重点实验室

简介

稀土材料化学及应用国家重点实验室设立于北京大学。实验室是经国家计委批准，由世界银行贷款建设的国家重点学科发展项目，始建于1991年。在1993年向国内外放,并于1995年通过国家验收。现任实验室主任严纯华教授，学术委员会主任中科院院士黎乐民 教授，学术委员会名誉主任为中科院院士徐光宪教授。

学术委员会由15名专家学者组成。实验室现有固定人员29人,研究人员25名（包括

中科院院士3名，教授13名）,技术人员3名，管理人员1人。实验室主要从事稀土材料化学的基础研究与应用基础研究。

着重于我国稀土资源高纯分离的理论与技术，同时探寻和开发新型的稀土光、电、磁等功能材料。 在科研工作、团队建设、人才培养和学术交流与合作等方面都取得了显著的成绩。在1999年全国化学学科国家和部门重点实验室的评估中，本室获优秀实验室称号。

历史沿革

实验室是在北京大学化学系稀土化学研究中心和无机化学教研室稀土发光材料组的基础上组建起来的。

在80年代，学科建设有了很大发展，在串级萃取理论及其在发展稀土分离新技术方面的应用

发展用于稀土和重元素化合物的相对论密度泛函计算的高精度算法；固体发光材料制备；研究萃取络合物的结构与性能关系以及萃取中微乳状液的形成及其规律等方面取得了显著成绩。

建室以来，为了把实验室的重点集中到探索新的稀土功能材料上，实验室进一步发展为稀土分离化学与技术实验室，稀土固体化学和功能材料实验室，稀土配位化学和分子基功能材料实验室，理论化学与分子模拟实验室。在1999年，与香港大学成立

了北京大学－香港大学稀土材料与生物无机化学联合实验室。实验室承担了多项稀土科学基础研究的国家重大项目，包括“85”攀登计划，“973”项目，“863”项目和国家自然科学基金的重大与重点等项目。

实验室徐光宪教授是“85”攀登计划《稀土科学基础研究》的首席科学家之一；严纯华教授是《稀土功能材料的基础研究》“973”项目的首席科学家。近年来，实验室每年的科研经费投入约为1000万元。

实验室组织机构

实验室管理机构

主任： 严纯华 北京大学教授 副主任： 陈志达 北京大学教授

秘书： 周永芬 北京大学高级实验师 学术委员会

名誉主任 徐光宪 北京大学教授 中科院院士 主 任 黎乐民 北京大学教授 中科院院士

副 主 任 左铁镛 北京工业大学教授 中国工程院院士 梁敬魁 中科院物理研究所研究员 中科院院士 委 员

（按姓氏笔划排列）

王 夔 北京大学医学部教授 中科院院士 支志明 香港大学教授 中科院院士 苏 锵 中山大学教授 中科院院士 沈之荃 浙江大学教授 中科院院士 严纯华 北京大学教授

沈保根 中科院物理研究所研究员 孟庆金 南京大学教授 陈志达 北京大学教授 林建华 北京大学教授

张洪杰 中科院长春应用化学研究所研究员 徐如人 吉林大学教授 中科院院士

研究方向与主要研究内容

实验室的研究方向是围绕我国稀土资源的开发与利用，发展稀土分离化学、稀土固体化学、稀土配位化学和稀土物理化学，解决我国稀土分离工业的重大科学技术问题，并开发性能优良的新型稀土光、电、磁功能材料。 实验室的主要研究内容：

1．针对我国稀土矿组成多样化的情况，发展普适的多组分的串级萃取新理论。近期重点是实现高纯度、高产率的重稀土溶剂萃取分离工艺设计 的优化及其推广应用，解决当前国内外共同面临的难题。

2．研究稀土的光、电、磁固体材料的结构与性能的关系，开辟具有一定尺寸和形貌的新材料制备的新方法，特别是新型稀土纳米材料。

3．设计合成新颖的稀土配位化合物，探寻高性能的分子基功能化合物，组装成薄膜材料与复合材料，并研究它们的应用。

4．基于相对论密度泛函理论，发展高精度计算方法，用于研究稀土化合物的电子结构，阐明稀土功能材料的作用机理，提高设计合成水平。

5．应用谱学方法，研究稀土化合物的微观结构及有关过程，为稀土化合物的萃取机理和分子设计提供科学基础。

主要研究成果

建室以来，实验室取得了一系列重大成果。 1. 实验室建立了多组分的串级萃取分离理论，解决长期以来我国重稀土分离技术的难题，成功地在江苏省建成了一个高纯、高效重稀土分离的大企业，控制了世界重稀土市场。这一成果得到了国内外的承认。其中《稀土萃取分离工艺的一步放大》获国家科学技术进步三等奖和国家教育部科技进步一等奖

（1991）；《南方离子吸附型矿混合稀土的萃取全分离》获国家教育部科技进步一等奖（1995）；《重稀土分离的理论与实践》获国家科技进步二等奖和国家教育部科技进步二等奖（1999，1998）。此外，在萃取体系和萃取机理的研究中，《微乳状液形成与萃取有机相的结构研究》获教育部科技进步二等奖（1993）。

2. 发展了一种合成高效的X—射线存储发光材料BaFBr:Eu2+的

新方法,并成功地应用于临床的X－射线存储发光屏。这项成果获国家教育部科技进步二等奖（1995）。

3. 把稀土配合物引入分子基光电功能LB膜和电致发光材料中，制备出高亮度和高稳定性的含Eu,Tb稀土配合物的电致发光器件。这些成果三次被美国的化学评论杂志引用(2000, Vol. 100, 1981; 2002, Vol. 102, 2303; 2002, Vol. 102,

2357)。其中，《具有光学活性的配合物及其超薄有序膜的研究》获国家教育部科技进步二等奖（1997）；《光电功能超薄膜材料的基础研究》获国家自然科学二等奖（2003）。制备了具有亮度高，稳定性好的含稀土荧光络合物与有机聚合物的光致发光复合材料，其中，《稀土络合物及其荧光复合新材料的结构、性能研究和应用》获教育部科技进步一等奖（1997）。

4. 实验室的另一个重要成果是分子磁性材料研究。一系列文章发表在JACS, Angewante Chemie等著名的学术刊物上，引起最近评论的很大兴趣（美国《化学评论》，2002，102 (6)，2369-2387).

5. 分子光谱的基础研究和应用取得了重大进展，其中，《振动光谱的基础研究与学科交叉研究》获北京市科技进步一等奖（2001）。 吴谨光教授主编的《近代傅立叶变换红外光谱技术及应用》一书获第9届中国图书奖（1995）。 6. 基于相对论密度泛函理论，发展了一种高精度的算法和相关的软件包

BDF(Beijing Density Functional)，为含稀土和其他重元素分子提供当今世界上最精确的4－分量相对论密度泛函计算结果。

应用量子化学组 量子化学研究组 研究队伍建设

主要仪器设备

实验室备有多种稀土材料化学制备、表征和量子化学计算的大型仪器和实验设备，主要有：

◆ Bio-Rad FTS-65A富里叶变换 红外光谱仪 ◆ Nicolet 750富里叶变换红外光谱仪 ◆ Nicolet 910富里叶变换拉曼光谱仪 ◆ Shimadzu UV-3100紫外可见 分光光度计 ◆ Rigaku DMAX 2400 X—射线 衍射仪

稀土分离及功能材料化学研究组 分子光谱研究组

无机固体化学和材料化学研究组 磁分子材料研究组

高分子及复合材料化学研究组

光电功能材料研究组 理论无机化学研究组 微米纳米材料研究组 理论化学研究组 无机电光材料研究组