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摘要提示:我國是稀土大國,但因缺乏稀土關鍵提純技術,高純度鈧等稀土元素一直嚴重依賴進口,“面對新的國際形勢和經濟發展,突破稀土提純‘卡脖子’‘斷鏈子’的難題,實現鈧元素純度從工業級提升至五個九高純級”成了廣西大學資源環境與材料學院本科生甘鈞元進入大學后的科研學習追求與創新創業夢想。
稀土被譽為“現代工業的維生素”。高純度稀土可廣泛應用于高精尖領域,稀土中具有代表性的元素——高純氧化鈧,作為5G濾波芯片關鍵原材料之一,被納入集中管控的國家關鍵戰略材料行列,預計2027年國內市場規模超4.4億,極具市場與戰略價值。
我國是稀土大國,但因缺乏稀土關鍵提純技術,高純度鈧等稀土元素一直嚴重依賴進口。
“只爭朝‘稀’”項目團隊負責人甘鈞元進行稀土氧化鈧提純實驗。黃方迪 攝
2021年10月,作為“科技迷”的大一本科生甘鈞元入學后不久即加入導師課題組,開始組建“只爭朝‘稀’”創新創業團隊投入研發,期待利用家鄉廣西離子型中重稀土儲量高居全國第一的地域優勢,攻克超高純稀土氧化鈧提純關鍵技術,破解行業難題。
他帶領團隊研究離子交換樹脂特異性吸附與快速解析稀土鈧元素的問題,歷經833次試驗,20多種技術嘗試,利用柱層析法融合三大核心技術,經過生產研發三階段,改良出更高效更便捷的氧化鈧提純技術,成功實現單批次生產10公斤級五個九級別的氧化鈧產物。
“只爭朝‘稀’”項目團隊前往企業進行一線交流。黃方迪 攝
此法通過創新特種官能團改性、合成二氧化硅基底、柱層析法新型提純三大工藝,具有制備工藝時間短、資源利用率高、材料壽命長、稀土純度極高等優勢,有效解決了目前我國氧化鈧提純技術純度不達標、制備成本高、生產周期長等三大行業痛點,實現量產后將極大緩解我國高純度氧化鈧嚴重依賴進口的現狀,為半導體行業制備材料提供重要支持。
2023年7月,“只爭朝‘稀’”團隊研發的“新型提純技術制備出的氧化鈧”通過世界權威檢測機構的認證,檢驗結果顯示達到五個九國際高純級,氧化鈧純度與國外龍頭企業比肩,有效填補國內高純度氧化鈧提純空白。該技術獲得英國皇家學會工業院士朱艷秋教授、中國工程院院士黃小衛教授等業內專家的高度認可。據悉,該團隊將采用自主研發+代工生產結合的模式推動項目落地,目前已與中國稀土集團國盛稀土材料有限公司達成意向合作訂單。(完)