粉体材料在集成电路，新能源和新材料中有广泛的应用。未修饰的粉体材料表面亲水，通常会吸附不同结合强度的水分子。表界面上残存的水分子对器件等的可靠性有严重破坏作用。常规高温烘干除水的方法除水效果不可控，且有可能会影响粉体的结构。如何有效对粉体材料表面进行除水和屏蔽是半导体及新能源材料的重要课题之一。
工业生产中，通常采用效率高和效果彻底的物理化学方法去除不同结合力的水分子，并同步引入表面活性剂，在粉体材料表面形成具有屏蔽效果的修饰层，阻隔环境中水分子的再度侵入。同时，在修饰层上引入合适的官能团，可以加强粉体与基体材料的结合力。但是上述工艺在智能化过程中需要克服一些困难，如表面活性剂形成的屏蔽层均匀性和厚度不易控制，过厚影响粉体的流动性和分散性，过薄又损失长期阻水效果；再如常规工艺对与粉体表面以较强结合力吸附的水分子（如氢键水、络合水）除水效果有限，水残留达到一定程度则严重影响可靠性……
固体NMR是一种用于研究固态样品中核自旋动力学和结构信息的技术，它可以通过一系列不同原理的脉冲序列研究不同项目，从而提高谱图的质量和信息含量。该技术可用于深入了解粉体材料中的水分分布、结合状态和动态行为，从而优化除水工艺。但是，脉冲序列的设计是一个复杂且精细的过程，需要考虑多种因素，包括核自旋动力学、样品特性、仪器性能等，利用AI辅助设计工具，研究人员可以简化这一过程并提高设计的效率和准确性。
南京大学薛奇教授研究团队用AI进行固体NMR脉冲序列的辅助设计，检测粉体材料表面吸附水分子的结合程度。这一方法结合传统的物理化学除水方法，能够更好地满足集成电路材料的要求，提高工艺效率和最终产品性能的一致性和可靠性。定于12月26-28日，广东珠海·暨南大学希尔顿花园酒店举办的“2024全国粉体检测与表面修饰技术交流会（第八届）”上，薛奇教授将分享题为“Al辅助下对粉体材料中的水分子进行锁定，去除，表面屏蔽和功能化”的报告，不仅将AI技术引入传统粉体工艺，也结合了基于固体NMR的水分子表征与监测技术，是一种包含了AI的多学科交叉带来的创新突破，为行业技术革新提供了新的思路。
报告人简介
薛奇，1984年获美国Case Western Reserve University高分子科学博士学位。曾担任南京大学高分子科学与工程系的系主任。长期从事高分子科学与工程和先进复合材料表界面结构的研究工作。多次获国家自然科学基金委重点基金。研究项目“有机杂环化合物在金属表面的化学和电化学聚合”获国家自然科学二等奖（2004年），“红外吸收微粒的表改性及在节能树脂中的应用”获国家科技进步二等奖（2015年）。
近年来承担了华为技术有限公司“2012实验室”的旗舰项目“PCB板材底层物料界面特性研究”。并且与芯片产业链相关单位合作，从基础研究出发解决生产中的问题。尤其在硅烷偶联剂应用在粉体材料，陶瓷材料等表面处理方面，取得了创新成果。薛奇教授团队发展了原子力显微镜-红外光谱研究表面三维立体结构的新技术，搭建了超高速超灵敏度度分析方法，获得了美国专利。在面向5G通讯的高频高速PCB板中所涉及的底层物料表界面特性的研究过程中，取得了应用成果，获得了华为技术有限公司的肯定，并向南京大学写了书面感谢信。基于薛奇在教育与科研中的杰出贡献，2019年获中共中央、国务院、中央军委颁发的国庆七十周年纪念章。
粉体检测论坛会务组
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