中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2024﹞ 第二一一期（总第1171期）

中国科学院老科协办公室      2024年12月15日

中国科学院老科协地质地球所分会组织收看科普论坛

“稀土高新技术材料的研发与应用”

12月13日，地质地球所分会组织老同志们收看中国科学院老科协组织的科普论坛“稀土高新技术材料的研发与应用”，老同志们分别在家收看了2024年的这场收篇报告。

院老科协顾问张志林主持，张洪杰院士做报告。

张洪杰 清华大学化学系教授，中国科学院院士，发展中国家科学院院士。1978年毕业于北京大学化学系，同年分配到中国科学院长春应用化学所工作，1985年在中国科学院长春应用化学所获硕士学位，1993年在法国波尔多第一大学获博士学位。曾担任国家基金委创新群体和重大项目负责人、国家973项目首席科学家。2013年当选中国科学院院士、2015年当选发展中国家科学院院士。2019调到清华大学化学系工作。现任清华大学稀土新材料教育部工程研究中心主任、中国稀土行业协会理事长。长期从事稀土发光材料及稀土功能材料的研究，致力于解决影响学科发展的关键科学与技术问题，研制出的稀土新材料已成功应用于国家安全和民用等领域，相关成果满足了国家的战略需求。近年来开展稀土上转换发光材料及稀士生物技术材料的基础研究与应用，取得了一系列创新性研究成果。共发表学术论文700多篇，被引用5万多次; 获授权发明专利108项; 撰写专著4部，以第一完成人获得国家自然科学二等奖、中国科学院杰出科技成就集体奖、吉林省科学技术特殊贡献奖、吉林省技术发明一等奖、吉林省自然科学一等奖、吉林省科技进步奖一等奖，香港求是基金会杰出青年学者奖，澳大利亚金袋鼠世界创新奖，卢嘉锡化学奖等奖项。

张洪杰院士的报告如下：

一、稀土的发现史、稀土性质及分离简介

稀土是国家战略资源，占全世界储量30%以上，稀土因其独特的电子结构具有优异的光、电、磁、催化等性能被誉为“工业黄金，新材料之母”最高新技术材料的宝库。

稀土可以制造精密的制导武器，稀土大幅度提高制造坦克、飞机、导弹材料的战术性能，稀土也是信息、能源、激光、核工业等诸多高科技领域不可替代的元素。

中国最早的稀土矿发现于1934年。新中国在20世纪50年代开发稀土，并开始稀土科学研究。中国科学院地质研究所张培善研究员认为：中国大陆稀土成矿因素繁多，形成了分布面广，种类齐全的稀土矿藏。

我国拥有的稀土资源优势显著。稀土资源呈现“北轻南重”的特点，稀土资源储量丰富，超过亿吨，轻、中、重稀土品种齐全，具有显著的资源优势。

20世纪50年代，中国科学院长春应用化学研究所最早开始稀土分离和稀土科学研究。70-80年代，北京有色金属研究所为我国稀土产业发展做出了重要贡献，1975年，北京大学提出串级萃取理论。

我国稀土矿藏资源特点是有轻稀土矿，也有离子型稀土矿。

我国已形成比较完整的稀土产业链优势。我国掌握了稀土及其新材料相关关键核心技术并拥有自主知识产权、研发能力、人才队伍、管理水平、应用市场都达到较高的水平。

2019年5月20日，习近平总书记视察赣州稀土企业，强调：“稀土是重要的战略资源，也是不可再生资源，要加大科技创新工作力度，不断提高开发利用的技术水平，延伸产业链，提高附加值，加强项目环境保护，实现绿色发展，可持续发展。”为我国稀土产业的发展指明了方向。

二、稀土高新技术材料的研发与应用

稀土应用范围覆盖联合国41个工业大类：有石油化工、冶金、玻璃陶瓷、电子电气等传统领域。新材料、新能源、智能装备、电子通讯、轨道交通等新兴领域。

稀土与我国未来十大重点发展领域密切相关：新材料、节能与新能源汽车、新一代信息技术产业、航空航天装备、高档数控机床及机器人、先进轨道交通装备、生物医药及高性能医疗器械、海洋工程装备及高技术船舶、电力装备、农机装备等。

稀土在国防、军工中发挥至关重要作用。

稀土磁性材料的应用：风力发电使用的稀土永磁电机、微特电机，稀土永磁材料的高端应用，如无人机、机器人、凤机、舰艇等。

稀土能源材料的应用：汽车用镍氢电池和锂离子电池，新能源汽车，稀土储氢材料用于各类民用电池、储能设施等。稀土光转化材料提升太阳能池板的效率，增强稳定性和抗腐蚀性能、延长使用寿命。

稀土催化材料：环境催化净化，汽车尾气净化，稀土石油裂解催化剂。

稀土合金材料：用于直升机、战斗机，用于高铁。

环保稀土着色剂替代有毒有害的着色剂：汽车喷漆，塑胶跑道等。稀土抛光材料。稀土在军事领域的应用。

稀土发光和激光材料的应用。用于照明、显示和新领域，如生物医学领域成像、诊断和治疗。照明用稀土荧光粉。显示用的非可见光源荧光粉，超大功率LED照明等。

稀土在信息材料中的应用。调制、传输、放大、存储、显示等。稀土在医疗和健康科技中的应用。

三、近年来我国稀土发光材料和生物技术材料的新进展

稀土交流LED发光材料及配件制备了多种发光材料体系，通过对组分与缺欠的控制，实现了材料荧光寿命可调，从而弥补交流LED电流波动导致的频闪。使中国成为世界上唯一掌握通过稀土荧光粉生产低频闪交流LED产品的国家。

稀土交流LED设施在农业补光领域得到应用，山东半岛的大樱桃，在东北的大棚补光效果良好；山东省黄瓜大棚应用植物灯，黄瓜棵旺盛，黄瓜形状好等等。智慧农业补光灯从工艺上全面突破作物快速繁育关键技术，实现水稻、小麦、大豆、玉米、棉花、油菜、苜蓿等作物生育期减半。稀土发光材料在风洞测温中得到应用，产业化项目中有护眼灯的发明与应用，稀土生物分离工程及稀土生物技术材料得到应用。

我国稀土行业发展进入新时代。我国稀土行业、产业、企业的发展迈上了新高度，集成创新，引进吸收消化再创新，要更加重视自主创新扎实推进政、产、学、研、用融合创新，研制出更多自主产权的稀土新材料，在某些领域赶超世界强国，实现我国稀土行业高质量发展。

张志林顾问首先感谢张洪杰老师，老师的工作非常忙，当我们院老科协邀请的时候，老师欣然接受。

今天我们收听了一场令人振奋和震撼的报告，张洪杰老师带我们走进了工业黄金的领域，开门见山的告诉我们，稀土是重要的战略资源，邓小平曾经说过，“中东有石油，中国有稀土”。今天，老师让我们了解了稀土曾经在世界上有过二次保护的转移，或者叫二次供给的转移。中国稀土的资源优势很大，我们的冶炼分离也具有很大的优势。报告告诉我们功能材料的应用领域，讲解了功能材料的内涵。功能材料里包括了磁性材料、能源材料、催化材料、合金材料、环保着色剂代替了有毒有害的着色剂、抛光材料等，在军事领域的应用。发光和激光材料的应用，信息材料的应用，医疗健康材料的应用等等。它确实是非常宝贵的战略资源。最后老师介绍了老师带领团队所创造的稀土转换光能材料，生物技术材料的辉煌篇章。让我们了解了老师获得了108项获利发明专利的内涵。

听完报告后，地质地球所的老同志们很有感触，我们这些老同志们在年轻时，就参加过稀土矿的探测。在上世纪50-70年代，不仅在内蒙古的白云鄂博地区，还在我国的江西、湖南、福建、广东、广西等省区进行野外实地地质考察。先后实地调查并研究过山东微山稀土矿，湖北庙垭稀土矿，福建洋墩稀土矿，云南迤纳厂稀土矿，甘肃桃花拉山稀土矿，辽宁风城赛马碱性岩，内蒙兴安岭八一矿，吉林大栗子铁矿等矿床和矿化地区的稀土矿。参加考察的有张培善、姜传武、陶克捷、沈丽璞、张任祜、杨主明、杨学明、伊丽莹、叶元今、詹旺龙等。

今天，我们这些老地质学家们，看到有关稀土的众多研究成果和广泛的应用，造福于民，也感到非常自豪。

图一、张洪杰院士的报告题目

图二、张洪杰院士报告的主要内容

图三、地质地球所分会在线认真收听科普报告

图四、分会秘书长与离退办主管收看后交流。

图五、收看后分会陶克捷研究员回忆当年找稀土矿情景

（中国科学院老科协地质地球所分会供稿）