光催化材料相关的专利分类号情况综述

朱　婧

(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东　广州　510530)



光催化材料相关的专利分类号情况综述

朱婧

(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东广州510530)

通过对世界范围内的TiO2光催化材料进行检索，并对检索获得的相关专利的分类号进行统计分析，进而分析国内外相关领域的TiO2光催化材料的制备以及应用的不同。经过对光催化剂相关专利的检索分析，中国纳米TiO2光催化材料专利主要按照组成进行分类，而国外的相关专利主要按形态进行分类，此外，国外的相关专利还出现了中国专利中鲜见的超微结构的制造或处理、以及电磁辐射方面的应用。

光催化；二氧化钛；专利分类号

本文中所用到的专利分类号是指根据《国际专利分类表》并采用国际统一的专利分类方法对专利文献所进行的分类。《国际专利分类表》(IPC)是根据1971年签订的《国际专利分类斯特拉斯堡协定》编制的，是国际通用的专利文献分类和检索工具，为世界各国所必备。为了更好的满足不同类型使用者的需求，世界知识产权组织(WIPO)在1999-2005年对国际专利分类表进行了改革，将第8版IPC分成基本版和高级版两种版本，国家知识产权局专利局采用IPC高级版。本文对专利的统计主要是基于WIPO在2005年8月出版的第8版IPC高级版的英文文本翻译的版本。于2006年1月1日起生效使用。

半导体是介于导体和绝缘体之间，主要特征是带隙的存在。纳米材料具有小尺寸效应，表明效应，量子尺寸效应，宏观量子隧道效应和介电限域效应都是纳米微粒与纳米固体的基本特征，使得其呈现出许多奇异的物理化学性质。纳米半导体粒子具有的性质时期具有更强的还原及氧化能力，从而具有高的光催化活性。纳米TiO2光催化材料是当前最有应用潜力的一种光催化剂。TiO2作为耐久的光催化剂已经被应用于处理各种环境问题上。文献表明，TiO2对于破坏微观的细菌和气味是十分有用的，另外，还可以使癌细胞失活，对臭味进行控制，对于氮的固化和对于清除油的污染都是十分有效的[1-5]。TiO2本身的性质导致其在诸多领域均有一定的应用效果，鉴于其在科研领域技术的不断发展，使其现实中的应用范围也越来越广，笔者在专利库中纳米TiO2光催化剂进行检索统计，采用分类号的形式进行统计，对在专利领域纳米TiO2光催化剂的制备以及应用趋势的国内外差距等进行总结。

1　纳米氧化钛光催化材料的检索准备

根据数据库收集的文献量及分布特点选择如下的专利库进行检索，其中中文专利数据库选择CNABS数据库(中文专利文摘数据库，China Patent Abstract Database，以下简称CNABS)，该数据库收录了1985年至今全部的发明、实用新型、外观设计等中国专利文献数据库，是首选的中国专利文摘数据库；外文专利数据库选择DWPI数据库(德温特世界专利索引数据库，Derwent World Patents Index，简称DWPI)，该数据库是汤姆森科技公司开发的商业数据库，涵盖了各技术领域，提供各种分类的信息，同时人工改写了摘要等信息，收录了1948年至今的包括八国二组织在内的45个国家和组织的专利文献。考虑到所分析主题的特点，采用了以关键词(纳米/nano+ and 氧化钛/Titania/TiO2/titanium oxide and 光催化/photocatal+)为主进行检索。

2　本文中涉及到的相关分类号

A61L9/00:空气的消毒、灭菌或除臭;

B01J:化学或物理方法，例如，催化作用，胶体化学；其有关设备;

B01J21/00:包含镁、硼、铝、碳、硅、钛、锆或铪的元素，其氧化物或氢氧化物的催化剂;

B01J35/00:一般以其形态或物理性质为特征的催化剂;

B01D53/00:气体或蒸汽的分离；从气体中回收挥发性溶剂的蒸汽；废气例如发动机废气、烟气、烟雾、烟道气、气溶胶的化学或生物净化;

B82B3/00:超微结构的制造或处理;

C01G23/00:钛的化合物;

C02F:水、废水、污水或污泥的处理;

C09D1/00:基于无机物质的涂料组合物，例如色漆、清漆或天然漆;

H01L31/00:对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备；其零部件。

3　纳米TiO2光催化材料的专利分类号统计分析

对DWPI的检索结果中的分类号进行统计，结果如图1所示。

图1　纳米氧化钛光催化材料的世界专利分类号统计

世界专利申请中，TiO2光催化材料的分类号主要按组成成分分在B01J21下，其次是按照催化剂的形态制备方法等分在B01J及C01G下的其他分类号下，再其次是关于应用的C部以及A部的分类号，从分类号统计结果可以看出，纳米氧化钛光催化材料主要是用于污水处理领域(C02F)、气体污染物的净化等环保领域(B01D53)，以及空气的抗菌处理等(A61L)。

图2　纳米氧化钛光催化材料的除中国专利以外的专利分类号统计

由于检索结果中中国专利比重较大，为了了解纳米氧化钛光催化材料领域在世界其他国家专利的主要分类号情况，以了解该领域世界专利的研究方向，排除了检索结果中中国专利后对其分类号进行统计，结果如图2所示。

从图2可以看出除中国专利以外的世界专利对于纳米氧化钛光催化材料的分类倾向于以催化剂的形态进行分类(B01J35)，可见世界专利纳米氧化钛光催化剂的研究侧重点与国内不尽相同，经过分析，可能是因为纳米氧化钛光催化材料的形态可以决定光催化材料的活性、光催化剂的后续分离程序、以及光催化材料的用途等，所以主要按照催化剂形态进行分类。其次才是按照催化剂的组成进行分类，将其分类到钛的化合物以及钛的氧化物作催化剂分类号下(C10G23和B01J21)。值得注意的是，世界专利中相当部分专利被分到了B82B3的分类号下，该分类号是关于超微结构的制造或处理，说明了纳米氧化钛光催化材料领域在超微技术领域有不小的发展，这是在统计国内专利时并未发现的专利分类号，可见国内在这方面研究较为鲜见，或者是国内在该方面还未申请专利。与图1全部专利统计结果不同的是，除中国外的世界专利分类号统计还包括了C09D1和H01L31的分类号，这两个分类号是关于涂料和电磁辐射敏感材料方面的应用，在涂料方面的应用在中国专利中也有一定比例，而电磁辐射方面在中国专利中却很鲜见。因此，从两个图的统计结果以及对比结果，可以对中国及世界在纳米氧化钛光催化材料的发展方向窥见一斑，中国专利制度起步较晚，虽然近年来政府对于专利的重视使得中国专利申请量已跃居世界之首，然而从分析结果可以看出，大量的专利集中于某些应用领域而对新的领域并未及时研发探索，中国在这些领域与世界存在着差距，需要进一步的探索。

同样对中国申请的分类号进行统计如图3所示，可以看出，中国的相关申请除了按主要含氧化钛的成分进行分类外，水污染治理的分类号比重占第二，再次说明中国更加侧重于纳米氧化钛光催化材料在水污染的治理方面的研究，而对于该催化材料的制备方法等方面的研究次之，同样，中国相关专利申请也体现了国内在气体污染物的净化等环保领域，以及抗菌处理等领域的研究工作。

图3　关于纳米氧化钛光催化材料领域的中国专利分类号统计(纵坐标为百分比)

4　结　语

虽然在纳米氧化钛光催化材料领域中国的申请量已局世界之首，然而，国内主要是将该材料应用于纳米氧化钛光催化材料在污水处理、空气净化、抗菌等领域。而反观国外的专利，已将纳米氧化钛光催化材料应用于在超微结构的制造或处理领域以及电磁辐射等新的领域。随着科技的不断进步，人们对环

保及健康的不断重视，纳米氧化钛光催化材料的制备和相关应用技术还需要不断改进，以适应现有工业化的制备方法，而由于现有技术的不断进步，目前纳米氧化钛光催化材料应用领域也不断拓宽，如作为太阳能电池的光电极、以及电子材料、实现自清洁能力的设备、以及光催化反应器等领域。中国的专利起步虽然晚，但其发展潜力是不可预估的，虽然与世界存在着些微差距，但随着国人对知识产权的愈发重视，该领域的专利技术的飞跃指日可待。

[1]高濂，郑珊，张青红.纳米氧化钛光催化材料及应用[M].北京:化学工业出版社-材料科学与工程出版社中心,2002:1-289.

[2]张晶，张亚萍，于濂清，等.纳米二氧化钛的水热制备及光催化研究进展[J].无机盐工业,2010,42(9):6-9.

[3]李红娟，何唯平.纳米二氧化钛分散性能与光催化活性研究[J].涂料工业,2010,40(1):24-28.

[4]张烨.纳米二氧化钛光催化技术在环境科学中的应用[J].大理学院学报,2006,5(4):57-60.

[5]刘莹，王向宇.纳米二氧化钛光催化材料研究新进展[J].化工中间体,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，硕士，从事专利审查工作。

TQ

A

1001-9677(2016)011-0051-03