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(guó)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(huì)上，剛剛獲得2024年度何梁何利基金獎(jiǎng)的北京化工大學(xué)教授李群生表示，我國(guó)已成功開發(fā)高純化學(xué)品產(chǎn)業(yè)化制備平臺(tái)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(shí)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(gè)高精尖領(lǐng)域發(fā)展所必需的關(guān)鍵基礎(chǔ)原料。我國(guó)在該領(lǐng)域曾長(zhǎng)期落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重制約。“2008年時(shí)，我們不得不以約1萬(wàn)元/噸的價(jià)格出口粗硅，再以約350萬(wàn)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(shí)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?jī)H為普通化學(xué)品的約百萬(wàn)分之一，提純難度極大，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期無(wú)法突破。李群生帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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?cè)?、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(shí)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(jì)建成了3000噸/年純度達(dá)99.99999999%（10N級(jí)）的高純硅裝置，打破了國(guó)外壟斷，使我國(guó)擺脫了對(duì)進(jìn)口高純硅的依賴，還極大地提升了在該領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(jià)格達(dá)1500萬(wàn)元/噸，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(jì)，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(wàn)噸。經(jīng)多位院士專家鑒定，該成果“核心技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平”。
李群生表示，該團(tuán)隊(duì)已完成多個(gè)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(gè)方面實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先。“我們開發(fā)的技術(shù)是一種平臺(tái)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(guó)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(shì)。現(xiàn)在我們正一個(gè)個(gè)地做，未來有望實(shí)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(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，并歷獲2022年度中國(guó)專利獎(jiǎng)金獎(jiǎng)、中國(guó)化工學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2023 年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)一等獎(jiǎng)等。以此為基礎(chǔ)，李群生團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)發(fā)明專利48件（其中美國(guó)專利 2件），發(fā)表論文202篇、專著1部。
李群生同時(shí)提醒，對(duì)這種具有戰(zhàn)略價(jià)值的平臺(tái)型關(guān)鍵技術(shù)，希望國(guó)家加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，乃至限制技術(shù)出口，以鞏固我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
