12位院士同“打卡”！ 共瞻高純化學品產業未來

日前，教育部集成電路高純化學品制備技術工程研究中心技術委員會（擴大）專題會在北京化工大學舉行，薛群基、曹湘洪、舒興田、吳慰祖、譚天偉、陳芬兒、孫麗麗、楊為民、應漢杰、張立群、高雄厚、呂劍等12位院士聯袂出席。是什么話題讓他們共同“打卡”這個僅有數十人參加的小論壇？教育部集成電路高純化學品制備技術工程研究中心（下稱工程中心）主任、北京化工大學教授李群生揭曉了答案：高純化學品。

高純化學品——輸不起的主戰場

高純化學品是電子信息、航空航天等多個高精尖領域發展所必需的關鍵基礎原料，也是日趨激烈的國際貿易爭端涉及的重要產品，而化學產品的純度對其性能和用途有重要影響。“這是一個我們輸不起的主戰場?！崩钊荷邮苡浾卟稍L時說，“沒有高純化學品，就沒有高端的集成電路，同時許多高精尖技術領域的發展也就沒有基礎?！?/p>

據悉，許多高端應用領域對化學品純度要求極高，雜質含量僅為普通化學品的約百萬分之一，提純難度極大。我國在高純化學品領域曾長期落后于發達國家，相關產業發展受到嚴重制約，且常常被發達國家“割韭菜”。“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/噸進口高純硅?！崩钊荷嬖V記者，因為無法實現高純化學品的工業化生產，我國企業只能忍受這樣巨大的差價且受制于人。

據李群生介紹，當前，我國對高純化學品特別是電子化學品需求量正在以每年超過10%的速度增長，部分高端電子化學品如高純硅、光刻膠、超凈高純試劑等產品受制于人，進口依存度在90%以上?！澳壳?，我國化學品出口仍以大宗化學品為主，與進口的高端化學品相比存在很大價差，對現有化工產業發展存在一定的制約?！崩钊荷f，突破高純化學品研究和應用的難題，不僅能滿足國家重大需求，還能夠為相關產業帶來巨大經濟效益。

對于高純化學品的重要性，與會院士們一致認可，并于百忙中參會研討，擔當“產業導師”。來自中國石油蘭州石化公司的高雄厚院士說：相比于石油工業的以“量”取勝，高純化學品則以“質”取勝，二者形成了鮮明對比。

薛群基院士則用一個案例說明了高純化學品的重要性?！扒皫啄辏毡驹诜瘹浼胺庋b材料用的幾種化學品方面對韓國禁運以后，韓國一年損失了300多億美元。”他說，雖然這幾種化學品產值并不高，但是影響很大。

北京化工大學校長譚天偉院士指出，當前，科技競爭已呈現“白熱化”，高端化學品、高純化學品是非常重要的一部分，在生產技術、分離技術以及應用技術等方面對化學工業的發展也提出了新挑戰。同時，高純化學品涉及學科交叉領域，例如人工智能（AI）技術的發展對高純化學品提出了更高的要求。他強調，發展高純化學品已成為提高我國核心競爭力的重要方面。

分離與提純技術——已拿下的制高點

我國目前在高純化學品工業化生產技術方面進展如何？

“目前，在高純化學品領域，我們只是部分領跑。還沒有達到全面領跑的程度?！毖θ夯菏空f，“在原材料領域我們并不差，希望通過共同的努力，能實現從跟跑、并跑到領跑的跨越。”

會上，陳芬兒院士和李群生教授所作的兩個主旨報告備受關注和好評。陳芬兒院士介紹了如何運用流動化學與化學生物催化的創新策略實現10步不對稱合成醋酸環丙孕酮，并展示了一套年產能達5噸卻占地極小的微通道反應裝置。李群生教授則介紹了FGVT塔板、BH型填料等精餾關鍵技術，分享了高純度的乙硅烷、氫氟酸、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氟乙烯（PVDF）等高端電子化學品制造的工業實例。對他們的成果，高雄厚院士表示，陳芬兒院士“把工廠搬到了實驗室里”，李群生教授則把論文寫到了祖國大地上。

分離與提純是高純化學品制備的關鍵環節，國內在這一領域長期無法突破。李群生帶領團隊數十年如一日，開展了大量的科研攻關工作和產業化工作，破解了一系列“卡脖子”難題，最終形成了高純化學品精餾及其他分離耦合關鍵技術，實現多種高純化學品的制備及產業化，且在產品質量、成本、能耗等方面優于同類國際先進技術。

“如今，我們的技術已經占領了制高點。”李群生教授告訴記者，他們建成了3000噸/年純度達99.99999999%（10N級）的高純硅裝置，打破了國外壟斷；開發了新一代硅基材料乙硅烷生產技術，產品價格達1500萬元/噸，國內市場占有率達55%，結束了此前價格高達3000萬元/噸且嚴重依賴進口的局面……目前，技術成果已在22家企業中成功應用。經多位院士專家鑒定，該成果“核心技術處于國際領先水平”。

“李群生教授從精餾技術發展出多種分離純化耦合技術，并開發了多種不同的裝備解決了技術應用難題，使化學品純度大幅度提升。這是典型的化工思維理念?！睉獫h杰院士說，有許多人以化學思維去做，很少考慮裝備配套，小的體系雖然能夠成功，但放大很難。

應漢杰院士強調，裝備技術的開發對高純化學品的制備非常重要?！耙恍╇娮踊瘜W品企業其實擁有很多技術，但始終無法應用，就是因為裝備不行?！彼e例說，例如從日本引進的某些涂層技術，裝備跟不上，實現均一的量產就會很困難。

未來發展路——待成熟的合作圈

針對我國高純化學品未來發展之路，與會院士們以工程中心為例各抒己見，提出要從研發創新到技術推廣再到產業化應用打造成熟的合作圈。

一是整合研發力量，推進集約化布局。薛群基院士認為，高端化學品的研發力量不宜過于分散，每個單位都在做，分散力量、分散經費投入，產出速度和質量都會受影響。他建議通過教育部、科技部等部門的，集中力量，形成相對集中的研發布局。

二是實施協同創新，推進體系化集成。多位院士認為應加強學科交叉，并建議北京化工大學將把多個專業組織到一起，圍繞企業實際需要提出解決方案，例如化工專業可與機械專業合作解決裝備難題。

應漢杰院士表示，希望工程中心擴大外延，與裝備領域、防腐蝕領域攜手合作，實現更多電子化學品的國產化。呂劍院士也認為，要結合多學科優勢，把科學技術和裝備一體化形成技術體系。

舒興田院士則提出，可將研發工作向上下游延伸，使分離提純與反應深度結合。例如，李群生教授與陳芬兒院士的工作相結合，可能產生1+1＞2的效果。

三是做好創新示范，推進平臺化推廣。舒興田院士認為，在做好技術、裝備在高純化學品領域示范推廣的同時，還可以向大宗化學品領域推廣。“這樣給國家做出的貢獻更大。”他說，李群生教授開發高純化學品的創新思路給其他領域如大宗化學品領域的技術創新帶來了很大啟發?！拔覀冞@兒只要達到99.9%就是優質品。”他表示，已與李群生教授在環氧丙烷的分離方面進行合作。

四是加強企業合作，推進產業化應用。“加強和生產企業的合作，著眼全過程開發解決方案，為企業生產高純化學品提供有力的技術支持”是此次會上院士們著重強調的一點。

對于工程中心的發展，多位院士也給予關注。呂劍院士建議，一要突出特色，聚焦標志性成果；二要做好定位，凝練科學與技術問題。

“很感動，我們的學者在這樣一個非國家級平臺上做出了一流的技術、一流的產品?！备咝酆裨菏空J為，相比于所取得的巨大成果，工程中心這個平臺有待升級，建議爭取從部級上升到國家級。他希望工程中心找準方向、提高定位，攻克更多核心技術，為我國高純化學品發展做出更多貢獻。