以高純化學(xué)品為原料的高端應(yīng)用領(lǐng)域正在吃上越來越多的國產(chǎn)“細(xì)糧”。12月14日，在北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院舉行的“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，聚焦高端化學(xué)品”座談會上，剛剛獲得2024年度何梁何利基金獎的北京化工大學(xué)教授李群生表示，我國已成功開發(fā)高純化學(xué)品產(chǎn)業(yè)化制備平臺型技術(shù)并在部分領(lǐng)域取得全球領(lǐng)先，隨著越來越多種類高純化學(xué)品完成產(chǎn)業(yè)化制備，未來將實現(xiàn)全面領(lǐng)先。
高純/超高純化學(xué)品是電子信息、航空航天等多個高精尖領(lǐng)域發(fā)展所必需的關(guān)鍵基礎(chǔ)原料。我國在該領(lǐng)域曾長期落后于發(fā)達(dá)國家，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重制約。“2008年時，我們不得不以約1萬元/噸的價格出口粗硅，再以約350萬元/噸進(jìn)口高純硅。”李群生介紹說，造成這一局面的根本原因在于當(dāng)時分離與提純技術(shù)不過關(guān)。
分離與提純是高純/超高純化學(xué)品制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。許多高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)瘜W(xué)品純度要求極高，雜質(zhì)含量僅為普通化學(xué)品的約百萬分之一，提純難度極大，國內(nèi)長期無法突破。李群生帶領(lǐng)團(tuán)隊數(shù)十年如一日，開展了大量的科研攻關(guān)工作和產(chǎn)業(yè)化工作，破解了一系列“卡脖子”難題。他們發(fā)明了核心高效分離提純元件、高效抗雜質(zhì)滲入技術(shù)以及多維度多相精餾強(qiáng)化及多階梯節(jié)能新技術(shù)，解決了高黏物系制造低效低純、堵塞停產(chǎn)等世界性工程難題，最終形成了高純/超高純化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了高純化學(xué)品的穩(wěn)定生產(chǎn)。
應(yīng)用該成果，李群生主持設(shè)計建成了3000噸/年純度達(dá)99.99999999%（10N級）的高純硅裝置，打破了國外壟斷，使我國擺脫了對進(jìn)口高純硅的依賴，還極大地提升了在該領(lǐng)域的國際競爭力。在此基礎(chǔ)上，他們開發(fā)了新一代硅基材料乙硅烷生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品價格達(dá)1500萬元/噸，國內(nèi)市場占有率達(dá)55%，結(jié)束了嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面。
截至目前，高純/超高純化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)成果已在22家企業(yè)中成功應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，近3年新增銷售額119億元，新增經(jīng)濟(jì)效益27.1億元，減少CO?排放24萬噸。經(jīng)多位院士專家鑒定，該成果“核心技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平”。
李群生表示，該團(tuán)隊已完成多個高純/超高純化學(xué)品的制備及產(chǎn)業(yè)化工作。且在產(chǎn)品質(zhì)量、成本、能耗等多個方面實現(xiàn)全球領(lǐng)先。“我們開發(fā)的技術(shù)是一種平臺型技術(shù)，可用于眾多高純化學(xué)品的工業(yè)化制備。”他說，“雖然目前國外可量產(chǎn)的高純化學(xué)品種類仍然多于我們，但在我們已經(jīng)攻克的種類，我們均占據(jù)優(yōu)勢?，F(xiàn)在我們正一個個地做，未來有望實現(xiàn)全面領(lǐng)先。”
據(jù)悉，相關(guān)技術(shù)成果在2004年和2020年兩獲國家科技進(jìn)步二等獎，并歷獲2022年度中國專利獎金獎、中國化工學(xué)會科技進(jìn)步一等獎，2023 年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明一等獎、中國發(fā)明協(xié)會一等獎等。以此為基礎(chǔ)，李群生團(tuán)隊申請發(fā)明專利48件（其中美國專利 2件），發(fā)表論文202篇、專著1部。
李群生同時提醒，對這種具有戰(zhàn)略價值的平臺型關(guān)鍵技術(shù)，希望國家加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，乃至限制技術(shù)出口，以鞏固我國在相關(guān)領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。
