碳酰氟制备方法较多,主要有:一氧化碳电解氟化法、一氧化碳氟气氟化法、二氧化碳氟气氟化法、光气氟化法、二氟一氯甲烷(R22)/三氟甲烷(R23)光氧化法、全氟烷基碘与氧气反应法、四氟乙烯(TFE)氧气氧化法等。其中,一氧化碳氟气氟化法反应条件温和,可连续生产,转化率高,应用较多;四氟乙烯法转化率高、选择性好,适于产业化,但相较前者原材料成本较高。碳酰氟,分子式为CF2O,也称为氟光气、羰基氟、氟化羰,常温常压下外观为无色气体状,可加压液化,便于储存,有刺激性,有毒性,有强腐蚀性。碳酰氟可溶于乙醇,可溶于水,遇水可水解排放出剧毒氟化氢、二氧化碳气体,不可燃,遇高温可分解,分解产物为四氟化碳、二氧化碳,在密闭容器中有爆炸危险。
碳酰氟应用领域包括有机合成原料、有机合成中间体、有机合成氟化剂以及有机合成的纯化与干燥等方面。高纯碳酰氟可应用于半导体产业中,用作晶圆蚀刻剂、半导体设备清洗剂。碳酰氟的ODP(消耗臭氧潜能值)为零,GWP(全球变暖潜能值)低,是一种环保性好的气体,在全球半导体产业规模不断扩大背景下,其需求持续增长,是主要电子气体产品之一。在全球范围内,日本是最早在半导体产业中应用碳酰氟,并最早规模化生产电子级高纯碳酰氟的国家。现阶段,日本碳酰氟生产商主要有关东化学、昭和电工等。为满足半导体产业需求,我国碳酰氟研究不断深入,相关研究机构和企业主要有核工业理化工程研究院等。但目前,我国尚未实现碳酰氟大规模工业化生产,所处在小试生产阶段,整体来看,与日本相比,我国碳酰氟行业发展缓慢,布局企业数量少,未来还有较大进步空间。
电子气体产品种类多,除少数产品用量较大外,大部分单一产品用量小,但较多产品具有较高的不可替代性。早期,我国电子气体市场对外依赖度大,在我国半导体产业规模持续扩大、生产技术不断进步情况下,我国电子气体国产替代步伐加快,较多细分市场国产化率不断提高。由此来看,未来我国碳酰氟将逐步实现自主生产,下游市场需求大小是推动碳酰氟自主生产速度快慢的主要因素。