铜、锌等金属离子是人体必需的微量元素，在人体的新陈代谢过程中起着重要的作用。金属离子摄入量不足时可引起缺乏病，但摄入过量却又可能造成中毒，包括急性铜中毒、肝豆状核变性、儿童肝内胆汁淤积、金属离子累积于肝脏导致肝硬化等病症。因此，当食物及水源中含有过量的重金属离子时，会直接威胁人类的健康。现行标准对于食品和水源中重金属污染成分的检测是使用实验室大型仪器（色谱、质谱等）进行精确分析进行的，但由于成本高、周期长，大型仪器难以用于对廉价的食品和水源进行随时随地的快速检测。研制和开发能够进行快速、现场、高灵敏检测或遥控监测的传感器和小型检测设备已迫在眉睫。
利用金属（稀土）-有机框架物（MOFs）独特的多孔结构、不饱和配位以及荧光对配位环境高度敏感的特性，作为生物体和环境中离子和有机小分子荧光探针研究，最近引起了学者的高度关注。
在国家自然科学基金委、教育部创新团队的大力支持下，硅材料国家重点实验室钱国栋教授课题组与美国University of Texas at San Antonio陈邦林教授课题组合作，在这一领域取得了重要的研究进展。他们采用溶剂热方法，设计合成了含有不饱和配位的稀土铕与有机配体3,5－二羧基吡啶（PDC）的金属-有机框架物Eu(PDC)1.5(DMF)· (DMF)0.5(H2O)0.5（EuPDC），并利用EuPDC进行了Na+、 K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Co2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+等阳离子的荧光探测。研究表明，部分PDC吡啶环上未配位的N与外界进入孔洞中的金属例子发生了化学配位。由于不同阳离子所具有的核电荷数和最外层电子数的饱和程度不同使得对电子的吸引能力的不同，从而导致EuPDC对于Cu2+离子具有独特的敏感荧光探测能力。该研究开辟了环境和生物体中高灵敏选择性荧光探测Cu2+离子的可能途径。相关研究结果发表在Angew. Chem. Ed. Int., 2009, 48(3): 500-503。
（a）EuPDC的晶体结构图（C, 灰色; N, 紫色; O, 红色; Eu, 绿色）；（b）EuPDC的荧光激发光谱和不同含量Cu2+离子存在时EuPDC的荧光发射光谱；（C）EuPDC经不同阳离子溶液浸泡后的5D0®
在前期工作中，课题组探索研究了MOFs用于有机小分子(Adv. Mater., 2007, 19: 1693-1696)和阴离子（J. Am. Chem. Soc., 2008, 130(21): 6718-6719）的选择性荧光探测。
上述系列研究成果引起了学术同行的关注，Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Coord. Chem. Rev.、Chem. Commun.等的相关综述文章均给以详细介绍和评述，迄今已被SCI他引110多次。
