我國精細(xì)磷化工的發(fā)展思路和技術(shù)創(chuàng)新探析

黃燃

摘要：精細(xì)磷化工產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、建材、環(huán)保等行業(yè)，具有較高的附加值，且市場需求潛力大，已成為磷化工行業(yè)新的經(jīng)濟增長點。本文主要探討了我國精細(xì)磷化工的發(fā)展思路和技術(shù)創(chuàng)新，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)技術(shù)人員起到一定的參考性價值。

關(guān)鍵詞：精細(xì)磷化工;發(fā)展方向;功能材料;生物材料;含稀土磷礦

1我國精細(xì)磷化工發(fā)展現(xiàn)狀

我國是僅次于美國的磷酸鹽生產(chǎn)大國，有500余家磷化工生產(chǎn)企業(yè)，磷酸鹽年生產(chǎn)能力300萬t，年產(chǎn)量200萬t。我國磷化工產(chǎn)品中85%是基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，精細(xì)化比例低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠科學(xué)，技術(shù)水平與創(chuàng)新能力較低，不能滿足現(xiàn)代市場經(jīng)濟發(fā)展需求，阻礙了進一步發(fā)展。

我國精細(xì)磷化工行業(yè)應(yīng)吸取國外先進理念，適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大精細(xì)化產(chǎn)品比例，加快技術(shù)創(chuàng)新，以滿足現(xiàn)代市場經(jīng)濟需求。除濕法磷酸凈化、消除污染等方面外還應(yīng)重視開發(fā)高純度磷酸、含磷復(fù)合材料、含磷藥物生產(chǎn)技術(shù)，含稀土磷礦綜合利用技術(shù)等，以適應(yīng)我國科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力高速發(fā)展需要。

2高純度磷酸制備新工藝及其前景

高純度電子級磷酸是電子化學(xué)工業(yè)的重要材料，是與集成電路及液晶等配套的電子化學(xué)品，具有產(chǎn)品質(zhì)量要求高、更新?lián)Q代快的特點。以往初凈化采用沉淀法，深度凈化主要采用溶劑萃取法，對金屬離子雜質(zhì)去除效率高，但對陰離子雜質(zhì)去除效果不理想，且污染環(huán)境，不符合環(huán)保理念。近年來，層熔融結(jié)晶新工藝已用于高純度磷酸試驗研究。該工藝?yán)梦镔|(zhì)間凝固點不同，使目標(biāo)物在冷卻壁上逐漸冷卻結(jié)晶，實現(xiàn)目標(biāo)物與雜質(zhì)分離。在目標(biāo)物結(jié)晶完成后，通過逐步提高溫度，使晶體部分熔化（即發(fā)汗），進一步提純目標(biāo)物。該法能耗較低，環(huán)境友好無污染，目前已應(yīng)用于超純化學(xué)品、離子液體凈化等領(lǐng)域。工業(yè)上已成功應(yīng)用于混合二甲苯、混合二氯苯、雙酚A等物質(zhì)的分離和提純。

我國目前尚需開發(fā)大規(guī)模集成電路使用的高端高純磷酸產(chǎn)品，層熔融結(jié)晶技術(shù)與精餾以及其他技術(shù)耦合是達到這一目標(biāo)可能的選擇，磷化工企業(yè)應(yīng)加強與高校及科研部門的合作，為盡快攻克該技術(shù)難關(guān)發(fā)揮更大作用。

3含磷復(fù)合材料帶動精細(xì)磷化工發(fā)展

含磷復(fù)合材料是精細(xì)磷化工產(chǎn)業(yè)中發(fā)展較快的領(lǐng)域，21世紀(jì)初，隨著新型材料的高速發(fā)展，含磷復(fù)合材料獲得了令人矚目的發(fā)展。

3.1含磷石墨烯復(fù)合材料

石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，由于其獨有的特性主要應(yīng)用方向是取代硅制造超微晶體管，用于生產(chǎn)超級計算機，另外利用其超強的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和力學(xué)性能，將石墨烯與許多有機、無機材料復(fù)合，可研制出一系列薄、輕、拉伸性能更好的新型材料。近幾年，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展實力已經(jīng)超越美國、日本，位居榜首，相關(guān)專利技術(shù)不斷創(chuàng)新，引起世人關(guān)注。

含磷石墨烯復(fù)合材料已經(jīng)在鋰離子電池正極材料、人工生物骨組織修復(fù)材料、光催化環(huán)保材料、柔性電極材料等方面得到應(yīng)用。此外，還有可能在新型藥物緩釋載體材料、靶向材料、新型光電材料、超級電容、電化學(xué)傳感器、鋰離子動力電池新型電極材料、高效新能源電池等方面發(fā)揮更大作用。

3.2含磷生物活性材料

含磷生物活性材料（如羥基磷灰石復(fù)合材料）目前已經(jīng)用于組織工程支架，它還可以用作緩控釋藥物載體，例如用于胰島素口服系統(tǒng)，以抑制胃酸和胃腸道酶對胰島素的破壞作用。磁性納米層片狀HAP與DNA復(fù)合物可以實現(xiàn)靶向基因治療。其次HAP復(fù)合材料用作環(huán)境功能材料，可以通過吸附作用脫除工業(yè)廢水或土壤中的重金屬離子，減輕或消除污染。

3.3介孔磷酸鹽材料

對于應(yīng)用型本科院校而言，教師專業(yè)化就是指根據(jù)社會對應(yīng)用型人才的需求，教師遵循應(yīng)用型特征的教育教學(xué)規(guī)律，特別注重專業(yè)實踐能力。教師專業(yè)化發(fā)展強調(diào)教師的終身學(xué)習(xí)和終身成長，包括職前培養(yǎng)、新任教師培養(yǎng)和在職培訓(xùn)，在教師的整個專業(yè)生涯中，通過學(xué)習(xí)和專業(yè)訓(xùn)練，提高專業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)實踐能力和個人職業(yè)道德等，促進教師從新手到熟手，從熟手到專家。

載銀、鋅離子介孔磷酸鋯抗菌材料，可用作廣譜抗菌材料。鋯離子與微生物細(xì)胞膜接觸后，破壞了細(xì)菌、真菌細(xì)胞膜的完整性，造成內(nèi)容物泄漏，還可造成DNA分子復(fù)制能力損壞等，達到抗菌目的。因此，介孔磷酸鋯在抗菌生物材料領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

4含稀土磷礦的綜合開發(fā)利用

我國稀土資源豐富，占世界稀土資源的43%，俄羅斯占19%，美國占13%。稀土被廣泛應(yīng)用于航空航天、新材料、尖端國防科技、冶金、新能源等領(lǐng)域，是極其重要的戰(zhàn)略性資源。

我國含稀土磷礦的開發(fā)利用雖然取得了一些成績，但許多成果目前仍然停留在實驗室實驗階段。近年來，國內(nèi)科技情報部門收集了國內(nèi)外主要稀土科研、生產(chǎn)企業(yè)申請的稀土提取與分離技術(shù)專利進行技術(shù)分析，提出了十分中肯的意見和建議。在此基礎(chǔ)上要加強產(chǎn)學(xué)研合作，特別應(yīng)加強含稀土磷礦的開發(fā)與資源利用研究，加強磷化工、濕法冶金、稀土提純領(lǐng)域的交流、合作和共同開發(fā)，提高核心技術(shù)開發(fā)和裝備現(xiàn)代化、智能化水平，積極培育和造就一批有中國特色的含稀土磷礦研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)，打破國外技術(shù)壟斷。

5含磷抗衰老藥物的研發(fā)與精細(xì)磷化工的延伸

含磷藥物早已在抗菌抗病毒、消炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤及預(yù)防心血管疾病方面有重要應(yīng)用，目前在抗衰老藥物方面繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

由于NAD分子量過大，無法直接以口服方式攝取至細(xì)胞內(nèi)予以補充。NMN（煙酰胺單核苷酸）是分子量較小的NAD供應(yīng)鏈的上游化合物。哈佛大學(xué)的辛克萊爾實驗室和華盛頓大學(xué)的今井真一郎的實驗室先后獨立證實了通過口服攝取NMN可以有效提高血液、皮膚、肌肉、心臟、大腦等身體各個器官的NAD含量，并抑制衰老引起的新陳代謝下降及體重上升。不僅如此，服用NMN的老年動物體內(nèi)的ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）含量也恢復(fù)到青年動物的水平。

NMN開發(fā)可以看作是精細(xì)磷化工在醫(yī)藥領(lǐng)域的延伸，向生命科學(xué)領(lǐng)域的延伸。我國科學(xué)工作者也正在做不懈的努力，力爭在這一領(lǐng)域有所突破。

6結(jié)語

綜上所述，目前磷化工不僅包含傳統(tǒng)意義上的磷礦加工、肥料、有機與無機含磷制品、元素磷等領(lǐng)域，經(jīng)過更新?lián)Q代還包括含磷石墨烯復(fù)合材料、含磷生物活性材料、介孔磷酸鹽材料、稀土磷化工、含磷抗衰老藥物等精細(xì)磷化工新興領(lǐng)域，并繼續(xù)向其他領(lǐng)域延伸，顯示了強大的生命力。我國精細(xì)磷化工產(chǎn)業(yè)就應(yīng)該能夠明確自身發(fā)展的思路，做大做強各領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，關(guān)注產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，加大技術(shù)開發(fā)扶持力度，真正實現(xiàn)磷化工均衡進步與發(fā)展。

參考文獻

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