萤石（氟化钙）是氟化学工业的源头。萤石矿经过简单的浮选，即可得到纯度高达97%以上的氟化钙。利用氟化钙与硫酸反应，可以制备氟化氢。目前，大多数含氟化学品的氟源，都是来自于氟化氢。氟化氢具有腐蚀性和毒性，对环境和操作人员的健康危害大。因此，如果能够绕过氟化氢，直接以萤石为氟源来合成含氟化学品，则可显著提高氟工业效率，并减少污染。

　　我国有世界上最完备的产业链，这为理工科基础研究提供了丰富的课题来源。扬州大学俞磊教授团队，长期以来一直密切关注产业发展，从中寻找课题。其中，利用萤石直接制备含氟化学品，是其课题组的重要研究方向之一。2019年，该团队报道了利用萤石为氟源，直接制备锂电池电解质材料六氟磷酸锂的新方法（图1，路线. 六氟磷酸锂合成工艺对比：(a)传统方法；(b)非氢氟酸法

　　在该方法中，他们利用五氯化磷与氟化钙直接反应，产生的五氟化磷气体导入到氟化锂溶液中，制备六氟磷酸锂。该反应避免使用氢氟酸，从而更加安全、环保，并且能够降低由于设备腐蚀而带入的金属杂质量，明显提高产品质量。该反应在350 ℃下发生，而这对于工业合成来说，是容易实现的反应条件，已在天祝宏氟锂业科技发展有限公司实现产业化生产。新技术能够显著降低约20%的成本。进一步地，通过氟氧交换技术，他们将六氟磷酸锂转化为经济附加值更高的二氟磷酸锂 [2]，并实现了销售。

　　2020年，俞磊教授在先前工作的基础上，提出“元素转移反应”理论 [3]。该理论是指导绿色合成路线设计的基础理论，类似于E. J. Corey提出的逆向合成分析原理。但其与逆向合成分析原理的不同之处在于，“元素转移反应”理论侧重于考察合成反应种元素的归属，提出通过分析元素来源（S：source）、反应驱动力（D: driven force）以及产物去处（O: output）这三个因素，来妥善设计合成反应路线，从而实现高效、环保的合成。其中，对于利用萤石（S）直接合成六氟磷酸锂的新技术，其原理在于形成磷-氟键释放出的巨大能量为反应提供了足够的驱动力（D），即，新的牢固化学键的形成提供的反应驱动力是实现萤石中Ca-F活化的关键。该工艺只产生两种化合物，即六氟磷酸锂（O）和氯化钙（O）。前者是产品，而后者可当作融雪剂销售，从而避免固废堆积，并增加了收入。“元素转移反应”理论提出后即引起较大反响，入选ESI高被引论文，并被光明日报出版社邀请进行拓展，撰写相关专著，纳入该社《博士生导师学术文库》资助推荐出版项目出版 [4]。

　　2022年，该课题组提出了更加有效的“非氯方案” [5]。在该方法中，他们以五氧化二磷代替五氯化磷，来与氟化钙直接反应制备五氟化磷，进而与氟化锂反应合成六氟磷酸锂（图3）。该方法是非氢氟酸法合成六氟磷酸锂工艺的一个新发展，由于不使用含氯磷源，可以显著降低所合成的六氟磷酸锂产品中氯离子含量，从而提高的下游产品的耐用性，避免因氯离子杂质而带来的产品质量问题：例如，氯会增强电解质材料对器件的腐蚀性 [6]。

　　最近，该教授指导企业进行二氟磷酸锂/钠生产工艺的技改，其中采用有机硅法制备该材料时产生的三甲基氟化硅，是一种废弃物，较难处理。该教授已成功指导企业将三甲基氟化硅转化为六甲基二硅氧烷。六甲基二硅氧烷主要用作封头剂、清洗剂、脱膜剂、有机合成中间体等，有一定市场需求，但目前市场价格仅为大约8万元/吨，较难抵消处理成本。在通过参加扬州市“科创助航”特派团获得芯片级高纯二氧化硅技术紧缺这一关键信息后，该教授立即安排企业团队进行突击攻关，利用六甲基二硅氧烷的挥发性进行精馏提纯，并通过燃烧，成功制备出达到芯片制造设备要求的高纯二氧化硅，从而显著提高了整体产业的附加值。该工艺由于使用电池行业含硅废弃物为原料，避免了还原、氯化等高能耗、高污染的前端步骤，从而显著降低了产品成本，目前已申报国家发明专利保护 [7]。相关工艺将进行中试应用。

　　2023年7月，著名期刊Science也报导了一则利用萤石为氟源直接合成含氟化学品的案例 [8]。在该工作中，他们声称已实现产业化的利用萤石直接制备六氟磷酸锂 [1] 的工艺条件“非常苛刻”（“To date, limited chemistry is known for the production of fluorochemicals using CaF2. Rare examples report its use in the synthesis of LiPF6, PF5, POF3, or Ca(SO3F)2 under extremely harsh conditions”）。他们也认为形成P-F键为反应提供驱动力是关键，这与2020年俞磊教授提出的“元素转移反应”理论一致。然而，非常遗憾的是，他们并没有引用2020年的文献 [3]，也没有引用2022年的文献 [5]。就该文不能客观评价前人工作和关键文献缺失问题，俞磊教授已通过读者来信（eLetter）的形式，向Science期刊质询，至今已有月余，但未获得任何答复。

　　利用萤石直接制备含氟化学品，有着较高的工业应用价值，能够推动氟化工行业的发展。我国完备的工业体系和优越的产业政策，为科学家们从事应用导向的基础研究提供了良好的条件。应用导向的基础研究成果，则能够进一步推动工业体系的发展。二者起到相辅相成的作用。在利用萤石直接制备含氟化学品这一领域的发展案例，即深刻地说明了这一道理。

　　, 3623–3632 (2011).[7] 俞磊、刘念文、吴小禾、肖欣蕊、刘建、杨斌峰、袁广树, 一种高纯二氧化硅的合成方法，专利申请号：9.2.