劉志亮教授 （右一 ）在實 驗室做實驗
在含有血清等液體的容器中加入腫瘤標記物，稀土金屬有機框架(Ln-MOFs)制成的熒光材料逐漸由紅色變成淡藍色，劉志亮教授研究團隊正在做一項基于熒光信號變化的化學傳感材料開發的科學實驗，該實驗有望對腫瘤臨床檢測應用提供參考輔助。
“我們聚焦稀土元素在醫學領域中的應用，開展創新性研究工作。課題組經過十多年的艱苦攻關，設計合成了系列稀土配合物及配位聚合物，開發出用于醫學磁共振成像、靶向載藥、生物標志物熒光傳感等極具應用價值的新型稀土功能材料，在腫瘤治療、多種疾病快速診斷等方面展示了廣泛的應用前景。”劉志亮教授說。
這是自治區稀土材料化學與物理重點實驗室(以下簡稱實驗室)在稀土材料領域不斷創新的縮影。實驗室成立20年來，緊密結合自治區經濟建設發展的需要，瞄準學科發展前沿，在長期的科研實踐中形成了稀土催化材料、環境材料、配合物功能材料、發光材料四個研究方向，以科技創新助力稀土產業向綠色化、智能化和高端化發展。
白手起家，始于一臺設備的自主研發
尋找稀土新材料，拓寬稀土新應用，是實驗室成立的初衷。
王曉晶教授 （ 左 ）指導博 士研究生做實驗
稀土是自治區的重要戰略資源，有“工業維生素”的美譽。然而，一直以來，輕稀土產能過剩、產品檔次不高成為瓶頸，高端產品的研發，成為我區資源優勢轉變成經濟優勢發展的重點領域。
輕稀土在能源催化領域中的應用，是自治區稀土產業發展亟需解決的重大科學問題之一。由于缺乏稀土催化理論及高效、價廉的稀土催化劑的系統研究，稀土催化材料在自治區能源催化優勢領域的工業化應用為空白。
“實驗室成立初期，正值我區煤化工領域起步時期，當時煤化工催化劑及工藝基本由國外控制，轉讓成本高且全部技術受制于人，從國家安全的戰略角度考慮，必須開發具有自主知識產權的催化劑及工藝。”稀土催化材料研究與開發領軍人才、實驗室主任蘇海全教授說。
2003年，蘇海全教授從國外學成歸來，來到內蒙古大學化工學院，開啟了將稀土催化材料用于煤化工領域的新征程。
實驗室成立初期，一切摸著石頭過河，困難接踵而來：缺人手，少經費，首要的是要攻克設備難關。
做催化劑科研實驗，相關的評價設備必不可少，然而當時國內僅有的1家科研院所相關設備并不對外開放，這讓蘇海全犯了難。
蘇教授決心自主研發，他帶領幾位師生翻閱大量相關書籍，認真向同行和前輩請教。1年半后，實驗室也是內蒙古第一臺“合成氣制液體燃料單通道反應系統”成功研發并開始運行。
隨著實驗室規模逐漸擴大，蘇教授又升級研發了12通道反應系統。“這套設備僅開關就差不多有200個，構造非常精細，能同時滿足不同催化劑的評價。可以說，我們是一邊研究探索，一邊根據需求自主設計設備，苦和累都有，但更多的是樂在其中的成就感。”蘇教授樂呵呵地對記者說。
接下來是學科領域的難關。蘇教授學的是稀土發光專業，然而，在煤化工領域開展稀土催化研究，對他而言是一個全新的領域，充滿未知和挑戰。作為化學專業出身的學者，蘇海全始終強調基礎研究的重要性，他常常教育學生們做科研要沉下心來，坐得住冷板凳，只有基礎研究取得突破，才能解決實際應用難題。
經過數年探索，蘇海全帶領科研團隊解決了催化劑設計中稀土與過渡金屬雙活性位的構筑及對原料轉化率和產品選擇性的調控問題，設計出合成氣制低碳醇高效稀土催化劑及其運行工藝，進一步提升了催化劑的轉化率、選擇性和運行穩定性，形成成熟工藝包，為稀土催化劑在能源催化領域的應用與產業化奠定了基礎。
2019年，基礎科學研究成果開始走出實驗室，目前正在向中試推進。把實驗室的綠色工藝和技術轉移到工業生產，將引領自治區煤化工產業的發展，開拓輕稀土的應用領域。
創新為魂，尋找稀土應用的更多可能
蘇海全教授 （前排右一 ） 和研究生們在一起 。
廢水、廢氣、有毒物質，讓人聞之色變，現在，科研工作者開發的先進稀土環境材料，魔法般地為環境治理鋪就一碧千里的新底色。
王曉晶教授帶領的稀土環境材料團隊以動物廢棄羽毛為原始材料，添加稀土氧化物及稀土共生礦物鈮鉭化合物等助劑，研發出可太陽光再生的光催化劑/羽毛活性炭復合材料，將制備的材料應用于高濃度藥物殘留的制藥廢水的凈化處理，在成本、可見光響應、凈化處理能力、再循環利用等綜合性能提升方面均取得突破。
團隊在稀土環境材料基礎理論研究領域不斷取得突破性成績，在國內外形成了一定的影響力。王曉晶教授認為，科學研究絕不應止步于“發論文”，更重要的是邁出從科學到應用這一步，將這些理論發展成共性技術，應用到環境治理中。
致力于內蒙古稀土生產企業生態保護以及環境風險防范，基于非周期化學、有序結構、表面缺陷調控等催化劑設計的新方法和新思路，團隊已研制開發了多種穩定性好、易于回收、不會造成二次污染的稀土環境材料，可推廣應用于清除工業廢水、地下水、飲用水等水體環境中低濃度、高毒性的重金屬離子、無機及有機污染物，而且還可應用于甲醛、苯等大氣有機污染物的凈化處理。這些研究，對內蒙古稀土資源高值化利用以及有效應對水、大氣環境污染問題具有重要意義。
生態優先、綠色發展。最豐富的稀土資源，呼喚最高效的產業應用。
研究人員正在操作催化劑評價 實驗系統。
“培育內蒙古稀土產業新優勢，為稀土產業提供戰略性、基礎性、前瞻性知識儲備和科技支撐，讓優勢特色資源高值化利用，為提高自治區在稀土產業的國際競爭力和話語權夯實基礎……”實驗室發展宏圖已繪制——用綠色鋪就化工新底色，讓“稀土+”成為自治區生態發展的亮麗特色。
在蘇海全的眼里，凝聚、穩定人才隊伍，培養學術帶頭人，提高科技創新能力和水平，是實驗室的重要職責。實驗室利用有限的資金，合理調度和安排，努力創造良好的科學環境和實驗條件，不斷培養和吸引青年博士，壯大科研隊伍。經過建設，人才匯聚效應逐漸顯現，高水平創新團隊逐漸涌現。
目前，實驗室從事科研的固定人員共有16人，全部具有博士學位，其中國務院特殊津貼獲得者2人，教育部新世紀優秀人才支持計劃人選1人，自治區草原英才5人，內蒙古自治區高等學校青年科技英才支持計劃入選1人。
“做實驗尤其是精細的化工實驗，要的是嚴謹和認真的學術態度。實驗室歷來有‘幫扶帶’的傳統，對于剛剛起步的年輕人，在關鍵時刻會給予支持，幫助他們堅定獻身科研的決心。”蘇海全教授期待，實驗室提供的平臺，能夠讓學生們在稀土材料領域開創一片新天地。
