摘 要：通過(guò)在專(zhuān)利庫(kù)中進(jìn)行檢索，對(duì)納米氧化鈦光催化材料進(jìn)行介紹，綜述納米氧化鈦光催化材料逐年申請(qǐng)量、各國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量以及中國(guó)該領(lǐng)域?qū)＠F(xiàn)狀。由于中國(guó)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的愈發(fā)重視，中國(guó)在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量達(dá)世界之首，而國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研發(fā)又以高校為主要單位。

關(guān)鍵詞：納米氧化鈦；光催化；專(zhuān)利

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Patent Review of nano TiO2 Photocatalysis

CHEN Bing-zheng

ZHU Jing

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

Abstract.： This papers reviews the recent patents about the research progress and the developmental trend of the photocatalysis of TiO2. As more and more attention to intellectual property rights in China， China has the largest patent applications number of the world.

Keywords： Nano； Titania； photocatalysis； Patent

納米半導(dǎo)體材料在光的照射下，通過(guò)把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，促進(jìn)化合物的合成或使化合物（有機(jī)物、無(wú)機(jī)物）降解的過(guò)程稱(chēng)之為光催化。目前廣泛研究的半導(dǎo)體光催化劑大多數(shù)都屬于寬禁帶的n型半導(dǎo)體化合物，如CdS、SnO2、TiO2、ZnO、ZnS、PbS、MoO3、SrTiO3、V2O5、WO3和MoSi2等。這些半導(dǎo)體中TiO2、CdS和ZnO的催化活性最高，但CdS、ZnO在光照射時(shí)不穩(wěn)定，因?yàn)楣怅?yáng)極腐蝕而產(chǎn)生Cd2+、Zn2+，這些離子對(duì)生物有毒性，對(duì)環(huán)境有害。TiO2光催化材料是當(dāng)前最有應(yīng)用潛力的一種光催化劑。它的優(yōu)點(diǎn)是：光照后不發(fā)生光腐蝕，耐酸堿性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)生物無(wú)毒性；來(lái)源豐富，世界年消費(fèi)量為350萬(wàn)噸，能隙較大，產(chǎn)生光生電子和空穴的電勢(shì)電位高，有很強(qiáng)的氧化性和還原性；另外，TiO2為白色粉末，根據(jù)需要，可制成白色或無(wú)色塊體和薄膜。所以半導(dǎo)體光催化主要集中于TiO2，近十幾年來(lái)，對(duì)TiO2等半導(dǎo)體納米粒子的光催化性質(zhì)研究表明，將TiO2等制備為納米級(jí)的粒子具有相對(duì)較高的光催化活性[1-4]。

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(kù)收集的文獻(xiàn)量及分布特點(diǎn)選擇如下的專(zhuān)利庫(kù)進(jìn)行檢索，其中中文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)選擇CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)（中文專(zhuān)利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)，China Patent Abstract Database，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CNABS），該數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了1985年至今全部的發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)等中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，是首選的中國(guó)專(zhuān)利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)；外文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)選擇DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)（德溫特世界專(zhuān)利索引數(shù)據(jù)庫(kù)，Derwent World Patents Index，簡(jiǎn)稱(chēng)DWPI），該數(shù)據(jù)庫(kù)是湯姆森科技公司開(kāi)發(fā)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋了各技術(shù)領(lǐng)域，提供各種分類(lèi)的信息，同時(shí)人工改寫(xiě)了摘要等信息，收錄了1948年至今的包括八國(guó)二組織在內(nèi)的45個(gè)國(guó)家和組織的專(zhuān)利文獻(xiàn)?？紤]到所分析主題的特點(diǎn)，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，專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)B01J21為輔的檢索方式。

2、納米氧化鈦材料專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)具有擇優(yōu)收錄的特點(diǎn)，根據(jù)納米氧化鈦光催化材料的檢索結(jié)果，選擇在DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)世界專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按申請(qǐng)年對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖 1所示。從圖中可以看出，在世界范圍內(nèi)納米氧化鈦光催化材料的申請(qǐng)量逐年增加，這表明了世界各國(guó)對(duì)納米氧化鈦光催化材料的重視，隨著科技的不斷進(jìn)步，對(duì)納米氧化鈦光催化材料的研究也更加廣泛。

圖 1 關(guān)于納米氧化鈦光催化材料的世界專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)

Fig. 1 Patent applications of nano TiO2 photocatalytic materials of the world

將檢索獲得的結(jié)果按申請(qǐng)國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖 2所示。通常情況下，專(zhuān)利申請(qǐng)量與該國(guó)對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)的重視程度和技術(shù)實(shí)力，中國(guó)雖然不是最先研發(fā)納米氧化鈦光催化材料的國(guó)家，但從圖 2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示其在納米氧化鈦光催化材料上的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量遠(yuǎn)多于其他國(guó)家，可見(jiàn)隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國(guó)科技實(shí)力的逐年進(jìn)步，并且隨著中國(guó)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的越加重視，在納米氧化鈦光催化材料方法的科研投入已然排在世界的前列。而采用SIPOABS數(shù)據(jù)庫(kù)（世界專(zhuān)利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)）并按國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（本文未給出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)），各國(guó)在納米TiO2光催化材料的專(zhuān)利數(shù)量的趨勢(shì)與圖2中大致相同，中國(guó)的專(zhuān)利數(shù)據(jù)仍然遠(yuǎn)多于其他國(guó)家，并且與圖2相比多的更多。但我們知道，中國(guó)對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)起步較晚，并不是專(zhuān)利數(shù)量越多就說(shuō)明該領(lǐng)域技術(shù)更強(qiáng)大，但也可以看出中國(guó)在此方面的逐漸進(jìn)步，其他國(guó)家也無(wú)法忽視該進(jìn)步。除了中國(guó)以外，從表中也可以看出納米氧化鈦光催化材料的研究在美國(guó)、日本、韓國(guó)和歐洲也受到相當(dāng)程度的重視。

圖 2 關(guān)于納米氧化鈦光催化材料的各國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)情況

Fig. 2 National patent application of nano TiO2 photocatalytic materials

在CNABS中對(duì)關(guān)于納米氧化鈦光催化材料的逐年申請(qǐng)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖 3所示，1996年以來(lái)，中國(guó)在納米氧化鈦光催化領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量從個(gè)位數(shù)逐年增加，并保持著不斷上升的趨勢(shì)。這說(shuō)明納米鈦光催化材料在中國(guó)的研究不斷增長(zhǎng)，這于近幾十年中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和科技不斷進(jìn)步是分不開(kāi)的。

圖 3 中國(guó)在納米氧化鈦光催化材料領(lǐng)域逐年專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)

Fig. 3 nano TiO2 photocatalytic materials yearly trends of Chinese patent

此外，對(duì)申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖4所示，從圖 4可以看出，目前中國(guó)納米鈦光催化材料領(lǐng)域的主要申請(qǐng)為高校申請(qǐng)，其中浙江大學(xué)在這方面的申請(qǐng)量最高，對(duì)浙江大學(xué)發(fā)明人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中申請(qǐng)量最多的發(fā)明人為浙江大學(xué)吳忠標(biāo)、吳進(jìn)明和韓高榮等課題組，他們主要的研究方向?yàn)楸∧?、納米線等不同形貌納米氧化鈦材料的制備、氧化鈦的摻雜或復(fù)合氧化鈦材料的制備、以及納米氧化鈦光催化材料在氣體凈化等方面的應(yīng)用。他們同時(shí)在國(guó)際重要SCI 期刊上發(fā)表數(shù)量和質(zhì)量可觀的相關(guān)論文，可見(jiàn)浙江大學(xué)在納米氧化鈦光催化領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先的地位。

圖 4 中國(guó)在納米氧化鈦光催化材料領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人數(shù)量統(tǒng)計(jì)

Fig. 4 The number of patents about nano TiO2 photocatalytic materials of the applicants in China

3、結(jié)束語(yǔ)

由于中國(guó)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)越來(lái)越重視，從專(zhuān)利數(shù)量上看，中國(guó)TiO2光催化劑方面的專(zhuān)利申請(qǐng)量已經(jīng)遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家，雖然專(zhuān)利數(shù)量并不代表該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，然而，卻也從一定程度上說(shuō)明了中國(guó)在TiO2光催化應(yīng)用領(lǐng)域方面技術(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)不容其他國(guó)家的忽視。而隨著科技的發(fā)展以及對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的愈發(fā)重視，中國(guó)在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量以及質(zhì)量上應(yīng)該都會(huì)有更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者介紹：姓名：陳秉政，單位：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心，郵政編碼：510530。