来源：X-MOL
近年来，镧系离子（Ln）3岁以上基于镧系元素的发光材料因其独特的光物理性质而备受关注，并在化学传感、生物成像和环境监测等领域展现出巨大的应用潜力。镧系离子具有屏蔽的4f轨道。n电子构型。尽管它们的 4f-4f 跃迁是拉波特禁阻的，但它们能产生尖锐的线状发射光谱、大的斯托克斯位移以及微秒到毫秒级的长寿命发光，使其成为时间门控检测和多通道信号复用的理想平台。通过选择不同的离子，例如 Eu<sup>+</sup>3岁以上，Tb3岁以上，Nd3岁以上和Yb3岁以上它们的发射光谱范围很广，从可见光到近红外光都有覆盖。然而，由于ff跃迁本身吸收较弱，实际应用通常依赖于“天线效应”，即共轭配体或发色团吸收光能并有效地将能量传递给Ln的激发态。3岁以上镧系离子能够显著增强发光强度。为了优化性能并适应不同的应用场景，研究人员已将镧系离子引入多种基质中，包括金属有机框架（MOFs）、配位聚合物、上转换纳米粒子以及水凝胶和薄膜等复合材料，以调控分析物的可及性、稳定性以及光物理环境。基于镧系发光的传感机制大致可分为三类：（A）发光强度增强或猝灭；（B）基于寿命的传感；以及（C）比率荧光传感。这些传感器在金属离子检测、气体识别、温度和pH监测以及生物标志物分析等领域，已实现了纳摩尔至微摩尔级的检测限和秒至分钟级的响应时间。本文系统地综述了该领域的最新进展，重点介绍了镧系发光材料的设计原理、基质工程、三种传感机制的代表性实例及其性能指标。本文还总结了该领域的发展轨迹和应用前景，旨在为未来高性能镧系传感材料的设计和开发提供指导。