高纯氢气
高纯氢气 性质
高纯氢气用于化学气相沉积（CVD）、外延生长、退火和表面清洁等工艺。氢气在这些过程中充当载气、还原剂，能够创造无污染的受控环境。
纯度要求：通常需要达到99.999%（5N）或更高。
市场前景：预计到2030年，全球半导体用超高纯氢气市场规模将达到2.5亿美元，年复合增长率为8.7%。
高纯氢气是泛半导体工艺中的关键原材料，可在 EUV 光刻中用作清洁和保护气体；高纯氦气往往作为光刻制程中的冷却气体；高纯氧气可在半导体蚀刻工艺中产生氧化物层。
随着《国家集成电路产业发展推进纲要》等政策的相继出台，半导体产业逐步提升至重要战略地位。国家集成电路产业基金的设立进一步完善了半导体产业发展的政策环境，解决了产业发展的资金瓶颈，大陆集成电路发展面临前所未有的发展机遇。在国家集成电路产业基金以及地方配套产业基金的带动下，大陆集成电路产业在 2018 年迅速发展，大陆晶圆厂开始大规模投建。在国家政策的激励下，我国半导体产业迎来了历史性的发展机遇，为高纯氢气备产业的发展创造巨大的业务空间。2025年1月2日，清华大学与香港理工大学等联合研发团队研发出一种沸石包封的亚纳米PtFe催化剂，并在具有挑战性的反应条件下具有高活性、选择性和稳定性，用在甲基环己烷（MCH）脱氢反应中可稳定生产高纯度氢气（H2）。该成果发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。 氢气的大规模储存和运输对建立基于氢能的可持续社会至关重要。而液态有机氢载体（LOHC）被认为是大规模氢气储存和运输的有前景的载体，其中甲苯-甲基环己烷循环因其低成本及其与当前化学品运输基础设施的兼容性而广受工业界和学术界关注。基于甲苯-甲基环己烷循环的氢气储存/运输装置的大规模部署依赖于使用高性能催化剂，特别是通过甲基环己烷脱氢释放氢气的过程。对此，该研究团队通过在刚性沸石基质中加入具有精确控制组成与位点的亚纳米PtFe簇，开发出一种用于MCH脱氢反应的高效催化剂。研究表明：沸石包封的PtFe簇在甲基环己烷脱氢为甲苯方面表现出最新的最高反应速率，对甲苯的化学选择性非常高，能够生产H2的纯度大于99.9%，稳定性大于2000小时，并且在连续的反应再生循环中具有可再生性。该成果可以扩展到基于其他LOHC（如苄基甲苯和二苄基甲苯）的储氢系统，这对加快储氢产业发展具有重要意义。
纯度要求：通常需要达到99.999%（5N）或更高。
市场前景：预计到2030年，全球半导体用超高纯氢气市场规模将达到2.5亿美元，年复合增长率为8.7%。
高纯氢气是泛半导体工艺中的关键原材料，可在 EUV 光刻中用作清洁和保护气体；高纯氦气往往作为光刻制程中的冷却气体；高纯氧气可在半导体蚀刻工艺中产生氧化物层。
随着《国家集成电路产业发展推进纲要》等政策的相继出台，半导体产业逐步提升至重要战略地位。国家集成电路产业基金的设立进一步完善了半导体产业发展的政策环境，解决了产业发展的资金瓶颈，大陆集成电路发展面临前所未有的发展机遇。在国家集成电路产业基金以及地方配套产业基金的带动下，大陆集成电路产业在 2018 年迅速发展，大陆晶圆厂开始大规模投建。在国家政策的激励下，我国半导体产业迎来了历史性的发展机遇，为高纯氢气备产业的发展创造巨大的业务空间。2025年1月2日，清华大学与香港理工大学等联合研发团队研发出一种沸石包封的亚纳米PtFe催化剂，并在具有挑战性的反应条件下具有高活性、选择性和稳定性，用在甲基环己烷（MCH）脱氢反应中可稳定生产高纯度氢气（H2）。该成果发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。 氢气的大规模储存和运输对建立基于氢能的可持续社会至关重要。而液态有机氢载体（LOHC）被认为是大规模氢气储存和运输的有前景的载体，其中甲苯-甲基环己烷循环因其低成本及其与当前化学品运输基础设施的兼容性而广受工业界和学术界关注。基于甲苯-甲基环己烷循环的氢气储存/运输装置的大规模部署依赖于使用高性能催化剂，特别是通过甲基环己烷脱氢释放氢气的过程。对此，该研究团队通过在刚性沸石基质中加入具有精确控制组成与位点的亚纳米PtFe簇，开发出一种用于MCH脱氢反应的高效催化剂。研究表明：沸石包封的PtFe簇在甲基环己烷脱氢为甲苯方面表现出最新的最高反应速率，对甲苯的化学选择性非常高，能够生产H2的纯度大于99.9%，稳定性大于2000小时，并且在连续的反应再生循环中具有可再生性。该成果可以扩展到基于其他LOHC（如苄基甲苯和二苄基甲苯）的储氢系统，这对加快储氢产业发展具有重要意义。