光催化材料相關的專利分類號情況綜述

朱　婧

(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東　廣州　510530)

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光催化材料相關的專利分類號情況綜述

朱婧

(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東廣州510530)

通過對世界范圍內的TiO2光催化材料進行檢索，并對檢索獲得的相關專利的分類號進行統計分析，進而分析國內外相關領域的TiO2光催化材料的制備以及應用的不同。經過對光催化劑相關專利的檢索分析，中國納米TiO2光催化材料專利主要按照組成進行分類，而國外的相關專利主要按形態進行分類，此外，國外的相關專利還出現了中國專利中鮮見的超微結構的制造或處理、以及電磁輻射方面的應用。

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《國際專利分類表》并采用國際統一的專利分類方法對專利文獻所進行的分類。《國際專利分類表》(IPC)是根據1971年簽訂的《國際專利分類斯特拉斯堡協定》編制的，是國際通用的專利文獻分類和檢索工具，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，世界知識產權組織(WIPO)在1999-2005年對國際專利分類表進行了改革，將第8版IPC分成基本版和高級版兩種版本，國家知識產權局專利局采用IPC高級版。本文對專利的統計主要是基于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。

半導體是介于導體和絕緣體之間，主要特征是帶隙的存在。納米材料具有小尺寸效應，表明效應，量子尺寸效應，宏觀量子隧道效應和介電限域效應都是納米微粒與納米固體的基本特征，使得其呈現出許多奇異的物理化學性質。納米半導體粒子具有的性質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光催化材料是當前最有應用潛力的一種光催化劑。TiO2作為耐久的光催化劑已經被應用于處理各種環境問題上。文獻表明，TiO2對于破壞微觀的細菌和氣味是十分有用的，另外，還可以使癌細胞失活，對臭味進行控制，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本身的性質導致其在諸多領域均有一定的應用效果，鑒于其在科研領域技術的不斷發展，使其現實中的應用范圍也越來越廣，筆者在專利庫中納米TiO2光催化劑進行檢索統計，采用分類號的形式進行統計，對在專利領域納米TiO2光催化劑的制備以及應用趨勢的國內外差距等進行總結。

1　納米氧化鈦光催化材料的檢索準備

根據數據庫收集的文獻量及分布特點選擇如下的專利庫進行檢索，其中中文專利數據庫選擇CNABS數據庫(中文專利文摘數據庫，China Patent Abstract Database，以下簡稱CNABS)，該數據庫收錄了1985年至今全部的發明、實用新型、外觀設計等中國專利文獻數據庫，是首選的中國專利文摘數據庫；外文專利數據庫選擇DWPI數據庫(德溫特世界專利索引數據庫，Derwent World Patents Index，簡稱DWPI)，該數據庫是湯姆森科技公司開發的商業數據庫，涵蓋了各技術領域，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的45個國家和組織的專利文獻。考慮到所分析主題的特點，采用了以關鍵詞(納米/nano+ and 氧化鈦/Titania/TiO2/titanium oxide and 光催化/photocatal+)為主進行檢索。

2　本文中涉及到的相關分類號

A61L9/00:空氣的消毒、滅菌或除臭;

B01J:化學或物理方法，例如，催化作用，膠體化學；其有關設備;

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;

B01J35/00:一般以其形態或物理性質為特征的催化劑;

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

B82B3/00:超微結構的制造或處理;

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換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導體器件；專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或設備；其零部件。

3　納米TiO2光催化材料的專利分類號統計分析

對DWPI的檢索結果中的分類號進行統計，結果如圖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制備方法等分在B01J及C01G下的其他分類號下，再其次是關于應用的C部以及A部的分類號，從分類號統計結果可以看出，納米氧化鈦光催化材料主要是用于污水處理領域(C02F)、氣體污染物的凈化等環保領域(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計

由于檢索結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域在世界其他國家專利的主要分類號情況，以了解該領域世界專利的研究方向，排除了檢索結果中中國專利后對其分類號進行統計，結果如圖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進行分類(B01J35)，可見世界專利納米氧化鈦光催化劑的研究側重點與國內不盡相同，經過分析，可能是因為納米氧化鈦光催化材料的形態可以決定光催化材料的活性、光催化劑的后續分離程序、以及光催化材料的用途等，所以主要按照催化劑形態進行分類。其次才是按照催化劑的組成進行分類，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，世界專利中相當部分專利被分到了B82B3的分類號下，該分類號是關于超微結構的制造或處理，說明了納米氧化鈦光催化材料領域在超微技術領域有不小的發展，這是在統計國內專利時并未發現的專利分類號，可見國內在這方面研究較為鮮見，或者是國內在該方面還未申請專利。與圖1全部專利統計結果不同的是，除中國外的世界專利分類號統計還包括了C09D1和H01L31的分類號，這兩個分類號是關于涂料和電磁輻射敏感材料方面的應用，在涂料方面的應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，從兩個圖的統計結果以及對比結果，可以對中國及世界在納米氧化鈦光催化材料的發展方向窺見一斑，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，然而從分析結果可以看出，大量的專利集中于某些應用領域而對新的領域并未及時研發探索，中國在這些領域與世界存在著差距，需要進一步的探索。

同樣對中國申請的分類號進行統計如圖3所示，可以看出，中國的相關申請除了按主要含氧化鈦的成分進行分類外，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，中國相關專利申請也體現了國內在氣體污染物的凈化等環保領域，以及抗菌處理等領域的研究工作。

圖3　關于納米氧化鈦光催化材料領域的中國專利分類號統計(縱坐標為百分比)

4　結　語

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

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應用技術還需要不斷改進，以適應現有工業化的制備方法，而由于現有技術的不斷進步，目前納米氧化鈦光催化材料應用領域也不斷拓寬，如作為太陽能電池的光電極、以及電子材料、實現自清潔能力的設備、以及光催化反應器等領域。中國的專利起步雖然晚，但其發展潛力是不可預估的，雖然與世界存在著些微差距，但隨著國人對知識產權的愈發重視，該領域的專利技術的飛躍指日可待。

[1]高濂，鄭珊，張青紅.納米氧化鈦光催化材料及應用[M].北京:化學工業出版社-材料科學與工程出版社中心,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展[J].無機鹽工業,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,2010,40(1):24-28.

[4]張燁.納米二氧化鈦光催化技術在環境科學中的應用[J].大理學院學報,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