韩国研究人员开发出一种国产技术，可以实现一种此前完全从特定全球公司进口的重要工业原材料的国产化。

韩国化学技术研究院 (KRICT) 的 Sang Goo Lee 博士研究团队改进了传统的电化学氟化方法，用氟 (F) 取代碳氢化合物中的氢 (H) 原子。

通过加入专门的氟化导电添加剂，该团队显著提高了转换效率，并利用韩国技术直接生产关键工业原料氢氟醚(HFE)和氟化流体。

氟化液是电子、半导体和精密设备中广泛用作冷却剂和清洁剂的必需化学品。然而，全氟化液(其中所有氢原子都被氟取代)具有较高的全球变暖潜能值 (GWP)，因此，为了实现碳中和，必须用环保替代品替代它们。

因此，对环保替代材料的研究越来越受到关注，尤其是 HFE。

电化学氟化(ECF)方法示意图。图片来源：韩国化学技术研究院(KRICT)

HFE是一种环保材料，其对全球变暖的影响较小，表面张力低，易于涂抹，且具有优异的电绝缘性，广泛应用于各行各业。它在半导体、电子和化学工业中，尤其作为浸入式冷却制冷剂、电子元件清洁剂和溶剂稀释剂至关重要。

截至 2022 年，全球 HFE 市场价值约为 2.891 亿美元，预计将以每年 5.4% 的速度增长，到 2028 年达到 3.964 亿美元。然而，超过 90% 的市场份额由特定的外国公司主导，导致韩国化学工业应用完全依赖进口。

为了解决这一问题，研究团队开发了一种新的 HFE 制造技术，通过在传统的电化学氟化方法中加入导电氟化添加剂，实现了本地化生产，同时确保了优异的材料性能。

通常，在氟化反应中，碳氢化合物原料中的氢原子被氟取代，生成一种中间体化合物，然后该中间体化合物进行烷基化生成氢氟酸(HFE)。关键挑战在于合成这种中间体化合物。研究团队引入了一种此前技术中未曾使用过的氟化导电添加剂，以增强这一步骤。

为此，他们设计并制作了配备多层镍电极板的反应器，为高效的电化学反应提供了最佳环境。经过中试和精密测试，成功搭建了稳定的电化学氟化体系。

以往技术中原料转化为中间体的转化率为50~55%，而采用新开发的添加剂后，氟化反应得到显著增强，转化率提高至62~66%，比现有方法提高了约20%。

此外，不必要的副产品的减少显著提高了HFE的生产效率，而对氟化反应的精确控制使得高纯度氟化化合物的高效生产成为可能。

该技术目前已转让给制冷剂及灭火剂专业制造商普尔曼株式会社，正在进行后续研究，以实现商业化。

韩国科学技术研究院尚久博士强调：“这项研究标志着我们朝着确保关键氟化学材料基础技术、减少对跨国公司的依赖、加速技术自给自足迈出了关键一步。”

他补充道：“通过进一步的研究，我们的目标是引领适用于各个行业的先进材料的发展。”