河南省稀土复合材料国际联合实验室于2020年2月由河南省科学技术厅批准建设，实验室依托河南工程学院材料工程学院和河南工程学院分析测试中心，拥有结构分析室、物性分析室、力学性能室、化学分析室、材料合成室等，总面积达1100平方米，拥有复合材料结构表征和性能分析用的大型仪器设备30多台（套），总价值4000多万元，如：粉末和单晶X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、显微激光拉曼光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪、热分析仪、激光粒度仪等。

1. 人才队伍

实验室拥有稳定的科研团队，共有研究人员27名。依托单位专职人员26名，其中，教授4人，副教授9人，博士26人，河南省学术技术带头人1人，河南省科技创新人才1人，河南省高校科技创新人才支持计划4人。有河南省高校科技创新团队2个；合作方新西兰坎特伯雷大学机械工程系正式职员1人。

2. 科研条件

实验室面积1100多平方米，拥有结构分析室、物性分析室、力学性能室、材料合成室等。拥有复合材料结构表征和性能分析用的大型仪器设备30多台（套），总价值4000多万元，如：粉末和单晶X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、显微激光拉曼光谱仪等。合作方拥有干细胞培养、组织工程及传感器相关的实验和科研条件。

3. 科研成果

实验室成员先后主持国家自然科学基金项目11项，河南省教育厅项目6项，河南省科技厅科技攻关项目10项，发表SCI论文60余篇，申请发明专利40余项。

实验室成立以来，新获批国家自然科学基金2项，河南省优秀青年基金1项，申请发明专利10余项，在Angew. Chem.，Chem. Commun. 等期刊发表论文10余篇。

4. 研究领域及方向

以稀土复合材料为主线，主要围绕 “稀土复合发光材料及生物应用”、“稀土复合陶瓷材料性能及优化”、“稀土多功能复合材料及应用探索”三个方向开展研究工作，重点探索上述稀土复合材料在组织工程、传感等生物医学方面的应用。

研究方向一：稀土复合发光材料及生物应用

（1）稀土发光纳米粒子的合成及在成像方面的研究。针对稀土发光纳米粒子在生物荧光成像应用过程中存在的发光效率低、分散性、水溶性及生物相容性差等关键问题，拟采用一步液相反应法，在合成过程中加入一些带有特定功能基团的表面修饰剂，制备出具有水溶性的稀土纳米发光材料。

（2）稀土复合纳米纤维的制备、性能及应用研究。通过改进静电纺丝接收设备与工艺，对纳米纤维的结构与形貌进行调控，制备一维、二维、三维纳米纤维，实现体外真正模拟细胞的生长微环境。应用掺杂技术、自组装技术，将稀土纳米粒子掺杂、复合于纳米纤维内部或界面，制备稀土基复合纳米纤维，从而实现赋予纳米纤维的光学性能、磁学性能、电学性能的目的。通过稀土复合纳米纤维的可控制备、微观结构调控、与接触引导等指导干细胞生长行为；探讨三维微环境下，光学、磁学、电学、力学等外界刺激对骨髓间充质干细胞向神经与成骨诱导的影响规律及作用机制。

研究方向二：稀土复合陶瓷材料性能及优化

（1）稀土掺杂铌酸锂晶体的生长及器件制备的研究。通过优化晶体生长控制技术和温场设计，生长高光学质量的同成分及掺杂铌酸锂晶体；通过研究不同工艺制备的近化学计量比铌酸锂晶体的缺陷以及缺陷形成机制、并对所制备晶体的性能进行表征，研究实用化近化学计量比铌酸锂、钽酸锂晶体的制备，并探索大厚度近化学计量比晶体的制备。

（2）稀土复合材料结构的理论和性能研究。基于稀土复合材料结构，利用第一性原理、量子统计的格林函数方法等理论和方法，研究稀土复合陶瓷材料的铁电、热电、光电等性能以及异质结构中电磁波传播行为，通过理论计算与模拟，优化样品组分与结构，寻找和设计具有优异性能的新型材料和结构。

研究方向三：稀土多功能复合材料及应用探索

（1）稀土杂化材料的合成及性能研究。选择代表性的稀土发光材料体系，利用自组装或共价嫁接技术针对性地在其表面修饰上不同的基团，详细研究不同的复合路线、合成条件、功能基团的种类等对制备杂化材料的分散性、水溶性及表面功能性的影响，并深入分析杂化材料的形成机制。

（2）稀土金属有机框架材料的合成及传感性能研究。针对荧光探针的物理和化学性能，设计特定结构和组成的稀土荧光探针新材料（MOFs）。系统研究稀土复合结构材料及功能配合物在生物活性分子识别与传感，生物荧光成像和生物大分子如维生素检测等方面的应用。

（3）稀土催化材料的合成及性能研究。研究稀土离子掺杂对复合材料微观结构和能带结构的影响规律；研究稀土离子掺杂对光、电催化材料制备氢、降解有机污染物的影响机理，并深入研究稀土催化材料发光和光催化之间的内在联系；利用密度泛函数理论研究稀土催化材料的电子能带结构、表面结构、缺陷等与其吸附、催化、发光性能之间的内在联系。