一种不可思议！武科大团队让水稻生出半导体材料

据武汉科技大学宣布，该校材料学部 “志同‘稻’合”学生团队采用低温镁热技术，成功从稻杆、稻壳中提取制作一种半导体材料——纳米碳化硅。

其纯度高达99.99%，颗粒尺寸可细达30nm，使稻壳附加值提升9倍以上。

众所周知，SiC作为一种重要的半导体材料，广泛应用于芯片制造和高端陶瓷等领域，全球对其需求量巨大。但要从稻杆、稻壳等农业副产物中大规模合成 SiC，并控制其尺寸形态并非易事。

芯片大师自制

目前国内外工业常用碳热还原法制备，温度达1600-2200℃，能耗大且纯度低，转化工艺复杂。如何低温便捷的从农业副产物中大规模合成SiC就成了一个需要解决的问题。

从2021年起， “志同‘稻’合”团队负责人韦奕麒就投身于研究碳化硅，带领团队成员奔赴各地调研，发现农业副产物用传统焚烧处理严重污染环境，用做饲料和生物能源，收益小，附加值低，综合利用率不足50%。

经过对30多中农业副产物检测后发现，水稻中氧化硅含量高，粒度均匀。

团队通过实验和热力学计算，经过数百次尝试，优化工艺参数。将稻杆、稻壳中的天然纳米氧化硅与碳反应，转化为颗粒均匀的纳米碳化硅产品。

来源中国教育报

反应过程中，团队自研低温镁热技术和动态热量控制技术，突破了镁热过程因局部高温引起的纳米碳化硅烧结问题，保障颗粒尺寸细小均匀。

据悉，该团队曾在乡村开展试点工作，面向农户以高于市场100%的价格收购稻壳，并采用低温工艺生产高纯度纳米碳化硅产品，3年可为企业新增营业额1000万元以上。

当前项目已完成中试阶段，正在和企业开展战略合作进行产品试用。