杨毅帆：一位青年学子的“镓”值追求

在波澜壮阔的现代工业图景中，半导体产业无疑是皇冠上的明珠，而高纯度的镓材料正是这颗明珠不可或缺的璀璨之光。我国作为全球最大的镓资源国，却一度在高端镓产品提纯技术上受制于人。如何将资源优势转化为技术胜势，成为一代冶金人的时代使命。安徽工业大学2023级冶金工程专业硕士研究生杨毅帆带领“镓值连城”科研团队，以创新“超分子提纯技术”破局，在攻克“卡脖子”难题的征程中书写了将论文写在祖国大地上的青春华章。

在车间明确科研目标

选择冶金工程专业，对杨毅帆而言，并非偶然。他怀揣着对“工业粮食”——金属的朴素认知，坚信冶金人是“点石成金”的践行者。进入安徽工业大学深入专业学习后，他更加发现，这个看似传统的领域，实则是新能源、半导体等战略性新兴产业的坚实底座。“冶金并非‘老套’，而是支撑前沿创新的关键。”杨毅帆如是说。

在一家半导体材料厂，他曾现场目睹因高纯氧化镓杂质超标导致生产线受困、不得不高价进口原料的窘境。导师赵卓教授的一句“中国是镓资源大国，却不是提纯强国”刺痛了他的心。“我们守着98%的全球资源，却在关键技术上被‘卡脖子’，这种不甘，让我下定决心要深耕镓的提纯领域。”深入产业一线的调研经历，让杨毅帆清晰地找到了自己的科研目标——聚焦“镓”这种稀散金属的提纯技术，立志为国家的材料自主可控贡献青春力量。

“智能捕手”诞生记

决心易下，前路维艰。在车间里，工人师傅面对铁、钠等杂质超标的金属镓无奈摇头的场景，深深烙印在杨毅帆的脑海中。“常规工艺根本除不掉”这句话成了他必须攻克的堡垒。他意识到，这并非简单的工艺优化，而是需要原理性的颠覆。

“超分子提纯技术”的构想，正是在这种“问题倒逼创新”的背景下应运而生。传统提纯方法如同“大网捞针”，选择性差，尤其在强碱性的拜耳母液环境中，传统树脂易降解失效。杨毅帆和团队创新性地将目光投向了超分子化学。他们设计了一种独特的环状结构超分子主体，其内部具有强烈的相互作用，结构异常稳定，仿佛一个“智能捕手”，能够精准识别并抓取目标镓离子，而对顽固杂质“视而不见”。

然而，从理论设想到实验室成功，道路布满荆棘。最艰难的时段，团队经历了连续20批次实验的失败，吸附效率始终低于90%，士气一度低落。转机出现在一次对实验细节的重新审视中。在一次偶然的实验中，改变一下合成时的反应溶剂即可对分子的构象产生很大的改变，经过反复的调试，最终找到最合适的分子构象，选择性非常强、结构十分稳定，杂质去除率奇迹般地飙升至99.99%。结合分子动力学模拟揭示的深层机理，这项关键技术终于走向成熟。

谈及该技术的核心优势，杨毅帆用通俗的语言解释道：“一是‘前端拦截，后端省力’。我们在提取镓的阶段就用高选择性材料把铝、铁、钒这些顽固杂质分离掉，后续结晶次数从传统的十几次缩短到1至3次。二是‘一步到位，绿色高效’。制备高纯氧化镓时，我们直接用镓和水反应，不用任何酸碱试剂，一步就能得到高纯度产品，流程更短、更环保。”这项技术目前已获国家发明专利授权，成为团队突破的理论结晶。

“解决真问题”是第一准则

科研成果的价值最终要由市场和应用来检验，杨毅帆深谙此道。他和团队连续三年暑期深入生产一线，“泡”在工厂里。在某有色金属冶炼公司，张姓工程师曾提到“树脂过饱和”问题，让他们意识到实验室数据与产业场景的差距。团队通过跟踪分析，发现是冷却速率控制不当，随即创新性地引入“梯度降温”工艺，不仅解决了问题，还提升了产品纯度。这个小插曲是“产学研”紧密结合的生动注脚。

在技术产业化过程中，工程放大、成本控制等挑战接踵而至。团队相应采取拆分问题、逐个击破的策略：借鉴航空发动机叶片制造思路优化反应釜传质效率；通过超分子材料的精准识别降低结晶次数和总成本；联合企业工程师进行200余次中试，确保技术普适性。目前，该技术已在20余家企业实现产业化应用，为企业带来显著效益。“产品纯度从4个9提到5个9，每年可多卖2000万元”，企业的反馈让杨毅帆感到无比踏实和自豪。“在中国电子科技集团公司第四十六研究所，当看到我们的氧化镓被制成芯片用在5G基站里时，我深刻理解了什么是‘国之大者’。”

作为“镓值连城”科研团队的负责人，杨毅帆巧妙地将不同年级、特长的本硕博同学凝聚成一个高效梯队。他自称“黏合剂”和“翻译官”，既分解任务，也传递使命感。在“挑战杯”竞赛的高光时刻，从省赛金奖到国赛二等奖，团队连夜优化PPT、精准回应评委关于成本与效益关系的质疑，最终以“解决真问题”的核心优势打动评委。一名团队成员感叹：“这是我上本科阶段最骄傲的事。”

如今，杨毅帆已选择攻读博士，继续深耕超分子提纯技术，并计划将成果拓展至稀土提纯等领域。采访中，他定义青春的底色是奋斗与担当。“顶天立地”是他对科研的态度——“顶天”是瞄准前沿，敢闯无人区；“立地”是扎根产业，解决真问题。正如他所敬仰的赵中伟院士所言：“材料是冷的，但做材料的人要有热血。”他正用热忱与智慧，将个人理想融入时代发展的洪流，在助力国家新材料产业自主可控的征途上，不断定义和创造着属于他们这代人的“镓”值传奇。

杨毅帆（右一）带领团队深入生产一线

（记者 谢婷婷 通讯员 王丹丹）