光催化材料相關(guān)的專利分類號情況綜述

朱　婧

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，廣東　廣州　510530)

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光催化材料相關(guān)的專利分類號情況綜述

朱婧

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，廣東廣州510530)

通過對世界范圍內(nèi)的TiO2光催化材料進(jìn)行檢索，并對檢索獲得的相關(guān)專利的分類號進(jìn)行統(tǒng)計分析，進(jìn)而分析國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的TiO2光催化材料的制備以及應(yīng)用的不同。經(jīng)過對光催化劑相關(guān)專利的檢索分析，中國納米TiO2光催化材料專利主要按照組成進(jìn)行分類，而國外的相關(guān)專利主要按形態(tài)進(jìn)行分類，此外，國外的相關(guān)專利還出現(xiàn)了中國專利中鮮見的超微結(jié)構(gòu)的制造或處理、以及電磁輻射方面的應(yīng)用。

光催化；二氧化鈦；專利分類號

本文中所用到的專利分類號是指根據(jù)《國際專利分類表》并采用國際統(tǒng)一的專利分類方法對專利文獻(xiàn)所進(jìn)行的分類?！秶H專利分類表》(IPC)是根據(jù)1971年簽訂的《國際專利分類斯特拉斯堡協(xié)定》編制的，是國際通用的專利文獻(xiàn)分類和檢索工具，為世界各國所必備。為了更好的滿足不同類型使用者的需求，世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)在1999-2005年對國際專利分類表進(jìn)行了改革，將第8版IPC分成基本版和高級版兩種版本，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局采用IPC高級版。本文對專利的統(tǒng)計主要是基于WIPO在2005年8月出版的第8版IPC高級版的英文文本翻譯的版本。于2006年1月1日起生效使用。

半導(dǎo)體是介于導(dǎo)體和絕緣體之間，主要特征是帶隙的存在。納米材料具有小尺寸效應(yīng)，表明效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)和介電限域效應(yīng)都是納米微粒與納米固體的基本特征，使得其呈現(xiàn)出許多奇異的物理化學(xué)性質(zhì)。納米半導(dǎo)體粒子具有的性質(zhì)時期具有更強的還原及氧化能力，從而具有高的光催化活性。納米TiO2光催化材料是當(dāng)前最有應(yīng)用潛力的一種光催化劑。TiO2作為耐久的光催化劑已經(jīng)被應(yīng)用于處理各種環(huán)境問題上。文獻(xiàn)表明，TiO2對于破壞微觀的細(xì)菌和氣味是十分有用的，另外，還可以使癌細(xì)胞失活，對臭味進(jìn)行控制，對于氮的固化和對于清除油的污染都是十分有效的[1-5]。TiO2本身的性質(zhì)導(dǎo)致其在諸多領(lǐng)域均有一定的應(yīng)用效果，鑒于其在科研領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，使其現(xiàn)實中的應(yīng)用范圍也越來越廣，筆者在專利庫中納米TiO2光催化劑進(jìn)行檢索統(tǒng)計，采用分類號的形式進(jìn)行統(tǒng)計，對在專利領(lǐng)域納米TiO2光催化劑的制備以及應(yīng)用趨勢的國內(nèi)外差距等進(jìn)行總結(jié)。

1　納米氧化鈦光催化材料的檢索準(zhǔn)備

根據(jù)數(shù)據(jù)庫收集的文獻(xiàn)量及分布特點選擇如下的專利庫進(jìn)行檢索，其中中文專利數(shù)據(jù)庫選擇CNABS數(shù)據(jù)庫(中文專利文摘數(shù)據(jù)庫，China Patent Abstract Database，以下簡稱CNABS)，該數(shù)據(jù)庫收錄了1985年至今全部的發(fā)明、實用新型、外觀設(shè)計等中國專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，是首選的中國專利文摘數(shù)據(jù)庫；外文專利數(shù)據(jù)庫選擇DWPI數(shù)據(jù)庫(德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫，Derwent World Patents Index，簡稱DWPI)，該數(shù)據(jù)庫是湯姆森科技公司開發(fā)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，涵蓋了各技術(shù)領(lǐng)域，提供各種分類的信息，同時人工改寫了摘要等信息，收錄了1948年至今的包括八國二組織在內(nèi)的45個國家和組織的專利文獻(xiàn)?？紤]到所分析主題的特點，采用了以關(guān)鍵詞(納米/nano+ and 氧化鈦/Titania/TiO2/titanium oxide and 光催化/photocatal+)為主進(jìn)行檢索。

2　本文中涉及到的相關(guān)分類號

A61L9/00:空氣的消毒、滅菌或除臭;

B01J:化學(xué)或物理方法，例如，催化作用，膠體化學(xué)；其有關(guān)設(shè)備;

B01J21/00:包含鎂、硼、鋁、碳、硅、鈦、鋯或鉿的元素，其氧化物或氫氧化物的催化劑;

B01J35/00:一般以其形態(tài)或物理性質(zhì)為特征的催化劑;

B01D53/00:氣體或蒸汽的分離；從氣體中回收揮發(fā)性溶劑的蒸汽；廢氣例如發(fā)動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣、氣溶膠的化學(xué)或生物凈化;

B82B3/00:超微結(jié)構(gòu)的制造或處理;

C01G23/00:鈦的化合物;

C02F:水、廢水、污水或污泥的處理;

C09D1/00:基于無機物質(zhì)的涂料組合物，例如色漆、清漆或天然漆;

H01L31/00:對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進(jìn)行電能控制的半導(dǎo)體器件；專門適用于制造或處理這些半導(dǎo)體器件或其部件的方法或設(shè)備；其零部件。

3　納米TiO2光催化材料的專利分類號統(tǒng)計分析

對DWPI的檢索結(jié)果中的分類號進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如圖1所示。

圖1　納米氧化鈦光催化材料的世界專利分類號統(tǒng)計

世界專利申請中，TiO2光催化材料的分類號主要按組成成分分在B01J21下，其次是按照催化劑的形態(tài)制備方法等分在B01J及C01G下的其他分類號下，再其次是關(guān)于應(yīng)用的C部以及A部的分類號，從分類號統(tǒng)計結(jié)果可以看出，納米氧化鈦光催化材料主要是用于污水處理領(lǐng)域(C02F)、氣體污染物的凈化等環(huán)保領(lǐng)域(B01D53)，以及空氣的抗菌處理等(A61L)。

圖2　納米氧化鈦光催化材料的除中國專利以外的專利分類號統(tǒng)計

由于檢索結(jié)果中中國專利比重較大，為了了解納米氧化鈦光催化材料領(lǐng)域在世界其他國家專利的主要分類號情況，以了解該領(lǐng)域世界專利的研究方向，排除了檢索結(jié)果中中國專利后對其分類號進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出除中國專利以外的世界專利對于納米氧化鈦光催化材料的分類傾向于以催化劑的形態(tài)進(jìn)行分類(B01J35)，可見世界專利納米氧化鈦光催化劑的研究側(cè)重點與國內(nèi)不盡相同，經(jīng)過分析，可能是因為納米氧化鈦光催化材料的形態(tài)可以決定光催化材料的活性、光催化劑的后續(xù)分離程序、以及光催化材料的用途等，所以主要按照催化劑形態(tài)進(jìn)行分類。其次才是按照催化劑的組成進(jìn)行分類，將其分類到鈦的化合物以及鈦的氧化物作催化劑分類號下(C10G23和B01J21)。值得注意的是，世界專利中相當(dāng)部分專利被分到了B82B3的分類號下，該分類號是關(guān)于超微結(jié)構(gòu)的制造或處理，說明了納米氧化鈦光催化材料領(lǐng)域在超微技術(shù)領(lǐng)域有不小的發(fā)展，這是在統(tǒng)計國內(nèi)專利時并未發(fā)現(xiàn)的專利分類號，可見國內(nèi)在這方面研究較為鮮見，或者是國內(nèi)在該方面還未申請專利。與圖1全部專利統(tǒng)計結(jié)果不同的是，除中國外的世界專利分類號統(tǒng)計還包括了C09D1和H01L31的分類號，這兩個分類號是關(guān)于涂料和電磁輻射敏感材料方面的應(yīng)用，在涂料方面的應(yīng)用在中國專利中也有一定比例，而電磁輻射方面在中國專利中卻很鮮見。因此，從兩個圖的統(tǒng)計結(jié)果以及對比結(jié)果，可以對中國及世界在納米氧化鈦光催化材料的發(fā)展方向窺見一斑，中國專利制度起步較晚，雖然近年來政府對于專利的重視使得中國專利申請量已躍居世界之首，然而從分析結(jié)果可以看出，大量的專利集中于某些應(yīng)用領(lǐng)域而對新的領(lǐng)域并未及時研發(fā)探索，中國在這些領(lǐng)域與世界存在著差距，需要進(jìn)一步的探索。

同樣對中國申請的分類號進(jìn)行統(tǒng)計如圖3所示，可以看出，中國的相關(guān)申請除了按主要含氧化鈦的成分進(jìn)行分類外，水污染治理的分類號比重占第二，再次說明中國更加側(cè)重于納米氧化鈦光催化材料在水污染的治理方面的研究，而對于該催化材料的制備方法等方面的研究次之，同樣，中國相關(guān)專利申請也體現(xiàn)了國內(nèi)在氣體污染物的凈化等環(huán)保領(lǐng)域，以及抗菌處理等領(lǐng)域的研究工作。

圖3　關(guān)于納米氧化鈦光催化材料領(lǐng)域的中國專利分類號統(tǒng)計(縱坐標(biāo)為百分比)

4　結(jié)　語

雖然在納米氧化鈦光催化材料領(lǐng)域中國的申請量已局世界之首，然而，國內(nèi)主要是將該材料應(yīng)用于納米氧化鈦光催化材料在污水處理、空氣凈化、抗菌等領(lǐng)域。而反觀國外的專利，已將納米氧化鈦光催化材料應(yīng)用于在超微結(jié)構(gòu)的制造或處理領(lǐng)域以及電磁輻射等新的領(lǐng)域。隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對環(huán)

保及健康的不斷重視，納米氧化鈦光催化材料的制備和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)還需要不斷改進(jìn)，以適應(yīng)現(xiàn)有工業(yè)化的制備方法，而由于現(xiàn)有技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前納米氧化鈦光催化材料應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬，如作為太陽能電池的光電極、以及電子材料、實現(xiàn)自清潔能力的設(shè)備、以及光催化反應(yīng)器等領(lǐng)域。中國的專利起步雖然晚，但其發(fā)展?jié)摿κ遣豢深A(yù)估的，雖然與世界存在著些微差距，但隨著國人對知識產(chǎn)權(quán)的愈發(fā)重視，該領(lǐng)域的專利技術(shù)的飛躍指日可待。

[1]高濂，鄭珊，張青紅.納米氧化鈦光催化材料及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社-材料科學(xué)與工程出版社中心,2002:1-289.

[2]張晶，張亞萍，于濂清，等.納米二氧化鈦的水熱制備及光催化研究進(jìn)展[J].無機鹽工業(yè),2010,42(9):6-9.

[3]李紅娟，何唯平.納米二氧化鈦分散性能與光催化活性研究[J].涂料工業(yè),2010,40(1):24-28.

[4]張燁.納米二氧化鈦光催化技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J].大理學(xué)院學(xué)報,2006,5(4):57-60.

[5]劉瑩，王向宇.納米二氧化鈦光催化材料研究新進(jìn)展[J].化工中間體,2005,5(1):6-10.

Patents Summerization of the IPC Classification about TiO2Photocatalysis Materials

ZHU Jing

(Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office,SIPO,Guangdong Guangzhou 510530,China)

The International Patent Classification (IPC) of the patents about TiO2photocatalytic materials around the world was summaried,and the different application field and preparation methods about relevant materials in the field were analyzed.Results showed that China’s Nano-TiO2photocatalytic materials patents mainly classified according to composition,while foreign patents mainly classified according to shape.In addition,foreign patent about relevant materials had particularly use in manufacturing or processing of ultrastructure materials,and electromagnetic radiation.

photocatalysis; TiO2; IPC

朱婧(1988-)，女，碩士，從事專利審查工作。

TQ

A

1001-9677(2016)011-0051-03