本发明涉及荧光传感材料技术领域，具体涉及一种三维稀土铽化合物及其合成方法和应用，所述的方法包括在含水溶剂存在下，将5‑(4ˊ‑羧基苯氧基)间苯二甲酸与铽源混合得到混合液，将所述混合液的pH值调节至5‑7，接着进行水热反应，得到所述的三维稀土铽化合物；本发明提供的方法合成得到的铽化合物具有优异的水稳定性，且进一步的研究发现，该铽化合物具有三维孔道结构，且孔道内具有活性位点，可高灵敏和高选择性的荧光探针抗生素磺胺二甲嘧啶。