稀土被誉为现代工业的维生素和21世纪的新材料宝库，有着极其广泛的用途，在光、电、磁以及催化方面有着特殊的性能，是非常重要的战略资源。我国稀土储量非常丰富，但稀土功能材料在理论和应用方面的研究亟待进一步加强。矢志不渝，潜心投入科研的唐瑜教授，扎根兰州大学三十余年，长期从事稀土配位化学和功能材料研究工作，在稀土功能配合物及其材料领域做出了独创性贡献。近年来唐瑜教授团队瞄准稀土元素化学的前沿科学问题及国家和甘肃社会经济发展的重大需求，围绕稀土功能材料这一主题，针对如何在分子水平精准调控稀土材料的功能这一关键科学问题，从稀土配合物的分子设计入手，利用稀土离子独特的电子构型和能级结构特征，对稀土功能材料进行设计构筑，并基于原位配位、界面效应、能量传递和超分子组装等手段，建立了分子水平稀土材料功能调控策略，将其应用于稀土光电材料、生物探针、纳米催化及能源材料等特色研究领域中，实现了稀土材料创制及功能调控。同时，团队致力于将稀土功能材料基础研究成果向产业应用的延伸，加强与稀土企业的合作交流，通过项目合作等形式，将基础研究成果向应用拓展，推动稀土资源的高值化应用研究。
新手段，新策略，新成果
围绕稀土功能材料精准构筑及功能调控这一主题，在稀土配合物分子设计基础上，唐瑜团队利用配位组装、掺杂策略、界面工程和能量传递过程控制等设计与构筑刺激响应型稀土智能光电材料，进行功能导向的可控合成研究，并探索了其在多维度光学编码和有机光电转化材料等方面的应用。发现了稀土配合物自组装诱导发光现象，并利用原位配位、界面效应和能量传递通道构建，结合配体的刺激响应性设计，实现配合物与基质的杂化和复合。此外利用材料基质和配体设计，深入研究各种刺激下稀土的荧光信号和寿命响应及能量传递过程，实现该类稀土配合物发光材料在生物医学领域的应用及多维度和多层次光学编码功能。基于以上基础研究工作，目前已开发出系列稀土高等级荧光防伪标签，可以实现在不同浓度、激发波长和密钥驱动下的荧光变色行为；正在进行相关稀土荧光检测试剂盒的研发。
针对提高钙钛矿太阳能电池性能和稳定性这一难题，唐瑜团队创造性地将稀土配合物引入稀土钙钛矿太阳能电池器件，开展了新型配合物空穴传输材料和钙钛矿表界面修饰材料构筑研究工作，深入探讨了太阳能电池器件体系的界面工程、能量传递和构效关系，为高效稳定大面积钙钛矿太阳能电池组装提供理论和实验基础。通过卟啉／酞菁配合物分子极性调控，构筑新型稳定卟啉／酞菁配合物空穴传输材料；通过结构诱导转变增强钙钛矿的结构稳定性，并进一步利用稀土配合物的光转换功能，拓展器件光响应，开发出了高效稳定的掺杂型钙钛矿太阳能电池器件。根据上述基础研究工作，进一步组装出活性面积为1平方米面积钙钛矿太阳能电池器件，通过中科院第三方权威机构认证得到22．1％的认证记录效率，创造了当时大面积钙钛矿太阳能电池器件认证记录效率。
肩负重任，勇于开拓创新
多年来，唐瑜带领团队开展与新型稀土功能材料相关的科学研究和技术研发，取得了系列研究成果，在Natl． Sci． Rev．、J． Am． Chem． Soc．、Angew． Chem． Int． Ed．、Adv． Mater．、Energy Environ． Sci．、ACS Nano和CCS Chem．等期刊发表高水平论文。她重任在肩，担任基金委稀土功能材料创新研究群体首席科学家，入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、英国皇家化学学会会士（FRSC）、国务院政府特殊津贴专家。兼任白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室学术委员会委员；中国稀土学会理事，中国晶体学会理事；中国化学会副秘书长，中国化学会无机学科委员会委员，中国化学会女化学工作者委员会委员，甘肃省高等学校大学化学与生物课程教学指导与教材建设委员会主任委员；ACS 期刊Inorg． Chem．副主编，Inorg． Chem． Front．、《中国稀土学报》（中、英文版）、《无机化学学报》和《结构化学》等期刊编委。
同时，唐瑜还积极与稀土企业建立紧密的合作关系，达成多项项目合作，并开展研究成果的中试转化，以学科的高水平科研工作和人才培养优势，为企业和稀土行业发展提供科技支撑。未来，她的开拓创新之路也将越走越远。（文／王依）