磷化工前沿技术导读.docx
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1、磷化工前言技术导读feigeoer十一五国家科技支撑计划“高纯磷化工产品工业化关键技术与示范工程”重点对湿法磷酸技术、高聚合度聚磷酸镂、工业级、食品级和半导体级磷酸等产业进行了攻关和技术突破。磷化工行业作为基础化工工业,产品用途广,需求量大,是国民经济中具有重要作用的一个行业,始终得到国家政策大力支持。产业结构调整指导目录(2011年本)把“硫、钾、硼、锂等短缺化工矿产资源勘探开发及综合利用,中低品位磷矿采选与利用,磷矿伴生资源综合利用”、“10万吨/年及以上湿法磷酸净化生产装置”列为鼓励类产业。石油化工“十二五”发展规划提出“重点支持和鼓励中低品位磷矿特别是胶磷矿精选和利用技术;开发和推广磷
2、矿伴生资源综合利用技术、磷石膏综合利用技术、湿法磷酸净化技术”。从工信部官网获悉,为更好地服务于新型城镇化和绿色建筑发展,工业和信息化部、住房城乡建设部9月1日联合印发了关于促进绿色建材生产和应用行动方案(以下简称方案),要求以建筑垃圾处理和再利用为重点,加强再生建材生产技术和工艺研发,提高固体废弃物消纳量和产品质量。十三五”时期,我国磷化工产业优化产品结构、搞好磷化工的深加工和精细化极为重要。磷化工包括磷矿、元素磷、磷酸、磷酸盐、磷肥、磷化物、磷系农药、有机磷酸酯等八大类产品。二维(2D)材料被预期将在国际半导体技术蓝图(FrRS)所指的2028年硅材料末日接棒,其中最知名的就是石墨烯(gr
3、aphene);科学家们也正在研究其他“梦幻材料”,包括过渡金属硫化物(transitionmeta1dicha1cogenides,TMD),如二硫化铝(mo1ybdenumdisu1phide,MoS2)o现在又有一种新的2D材料黑磷(b1ackphosphorus)被视为能解决石墨烯的一些问题。黑磷没有石墨烯的缺点一一石墨烯缺乏能隙(bandgap)而且与硅不相容;与硅的相容性可望促进硅光子元件(si1iconPhotoniCS)技术的发展,届时各种芯片是以光而非电子来传递数字信号。率领该研究团队的美国明尼苏达大学教授Mo1i表示:“我们首度证实了晶体黑磷光电探测器(photodetec
4、tor)能被转移到硅光子电路中,而且性能表现跟错(germanium)一样好一一这是光电探测器的黄金标准J磷在自然界是一种具备高度活性反应的物质一一这也是为何它们被用来制造火柴一一不过将磷在烤箱中以精确的温度烘烤后,它的颜色会变黑,不但性质变得非常稳定,还转变成一种纯晶体型态,能剥离到硅基板上。明尼苏达大学的研究人员使用20个单层(mono1ayer)的黑磷打造第一款元件证实其光学电路,据说可达到3Gbps的通讯速度。高性能光电探测器仅使用几层黑磷(红色部分),就能感测波导(绿色部分)中的光;也可用石墨烯(灰色)调节其性能(来源:Co11egeofScienceandEngineering,U
5、niversityofMinnesota)黑磷超越石墨烯的最大优点就在于拥有能隙,使其更容易进行光探测;而且其能隙是可通过在硅基板上堆叠的黑磷层数来做调节,使其能吸收可见光范围以及通讯用红外线范围的波长。此外因为黑磷是一种直接能隙(direct-band)半导体,也能将电子信号转成光;1i表示:“我们的短期目标之一是制作黑磷电晶体,而长期目标则是在硅晶片中实现黑磷雷射元件J有机兀-共朝功能材料作为一种新型的有机光电材料,已经在场效应晶体管(FETs)、非线性光学材料(N10)、太阳能光伏电池(SOIarCen)以及有机电致发光二极管(O1EDS)等领域展现出了非常广泛的应用前景。将杂原子引入兀
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