我國精細磷化工的發(fā)展思路和技術(shù)創(chuàng)新探析

黃燃

摘要：精細磷化工產(chǎn)品被廣泛應用于醫(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磷化工的發(fā)展思路和技術(shù)創(chuàng)新，希望能夠?qū)ο嚓P技術(shù)人員起到一定的參考性價值。

關鍵詞：精細磷化工;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%是基礎化工產(chǎn)品，精細化比例低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠科學，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。

我國精細磷化工行業(yè)應吸取國外先進理念，適當調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大精細化產(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重視開發(fā)高純度磷酸、含磷復合材料、含磷藥物生產(chǎn)技術(shù)，含稀土磷礦綜合利用技術(shù)等，以適應我國科學技術(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。該工藝利用物質(zhì)間凝固點不同，使目標物在冷卻壁上逐漸冷卻結(jié)晶，實現(xiàn)目標物與雜質(zhì)分離。在目標物結(jié)晶完成后，通過逐步提高溫度，使晶體部分熔化（即發(fā)汗），進一步提純目標物。該法能耗較低，環(huán)境友好無污染，目前已應用于超純化學品、離子液體凈化等領域。工業(yè)上已成功應用于混合二甲苯、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可能的選擇，磷化工企業(yè)應加強與高校及科研部門的合作，為盡快攻克該技術(shù)難關發(fā)揮更大作用。

3含磷復合材料帶動精細磷化工發(fā)展

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

3.1含磷石墨烯復合材料

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電導熱性和力學性能，將石墨烯與許多有機、無機材料復合，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，相關專利技術(shù)不斷創(chuàng)新，引起世人關注。

含磷石墨烯復合材料已經(jīng)在鋰離子電池正極材料、人工生物骨組織修復材料、光催化環(huán)保材料、柔性電極材料等方面得到應用。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復合物可以實現(xiàn)靶向基因治療。其次HAP復合材料用作環(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

對于應用型本科院校而言，教師專業(yè)化就是指根據(jù)社會對應用型人才的需求，教師遵循應用型特征的教育教學規(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)教師的終身學習和終身成長，包括職前培養(yǎng)、新任教師培養(yǎng)和在職培訓，在教師的整個專業(yè)生涯中，通過學習和專業(yè)訓練，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。鋯離子與微生物細胞膜接觸后，破壞了細菌、真菌細胞膜的完整性，造成內(nèi)容物泄漏，還可造成DNA分子復制能力損壞等，達到抗菌目的。因此，介孔磷酸鋯在抗菌生物材料領域有廣闊的應用前景。

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%。稀土被廣泛應用于航空航天、新材料、尖端國防科技、冶金、新能源等領域，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。在此基礎上要加強產(chǎn)學研合作，特別應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、抗腫瘤及預防心血管疾病方面有重要應用，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供應鏈的上游化合物。哈佛大學的辛克萊爾實驗室和華盛頓大學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）含量也恢復到青年動物的水平。

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

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、元素磷等領域，經(jīng)過更新?lián)Q代還包括含磷石墨烯復合材料、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磷化工新興領域，并繼續(xù)向其他領域延伸，顯示了強大的生命力。我國精細磷化工產(chǎn)業(yè)就應該能夠明確自身發(fā)展的思路，做大做強各領域的龍頭企業(yè)，關注產(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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