氧化钛光催化材料的世界专利申请情况综述

摘 要：通过在专利库中进行检索，对纳米氧化钛光催化材料进行介绍，综述纳米氧化钛光催化材料逐年申请量、各国的专利申请量以及中国该领域专利现状。由于中国对知识产权的愈发重视，中国在该领域的专利申请量达世界之首，而国内该领域的研发又以高校为主要单位。

关键词：纳米氧化钛；光催化；专利

中图分类号：TQ 文献标志码：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

纳米半导体材料在光的照射下，通过把光能转化为化学能，促进化合物的合成或使化合物（有机物、无机物）降解的过程称之为光催化。目前广泛研究的半导体光催化剂大多数都属于宽禁带的n型半导体化合物，如CdS、SnO2、TiO2、ZnO、ZnS、PbS、MoO3、SrTiO3、V2O5、WO3和MoSi2等。这些半导体中TiO2、CdS和ZnO的催化活性最高，但CdS、ZnO在光照射时不稳定，因为光阳极腐蚀而产生Cd2+、Zn2+，这些离子对生物有毒性，对环境有害。TiO2光催化材料是当前最有应用潜力的一种光催化剂。它的优点是：光照后不发生光腐蚀，耐酸碱性好，化学性质稳定，对生物无毒性；来源丰富，世界年消费量为350万吨，能隙较大，产生光生电子和空穴的电势电位高，有很强的氧化性和还原性；另外，TiO2为白色粉末，根据需要，可制成白色或无色块体和薄膜。所以半导体光催化主要集中于TiO2，近十几年来，对TiO2等半导体纳米粒子的光催化性质研究表明，将TiO2等制备为纳米级的粒子具有相对较高的光催化活性[1-4]。

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，专利分类号B01J21为辅的检索方式。

2、纳米氧化钛材料专利申请趋势分析

DWPI数据库具有择优收录的特点，根据纳米氧化钛光催化材料的检索结果，选择在DWPI数据库中对世界专利申请趋势进行统计，按申请年对检索结果进行统计，结果如图 1所示。从图中可以看出，在世界范围内纳米氧化钛光催化材料的申请量逐年增加，这表明了世界各国对纳米氧化钛光催化材料的重视，随着科技的不断进步，对纳米氧化钛光催化材料的研究也更加广泛。

图 1 关于纳米氧化钛光催化材料的世界专利申请趋势

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

將检索获得的结果按申请国家进行统计分析，结果如图 2所示。通常情况下，专利申请量与该国对该技术领域的研发的重视程度和技术实力，中国虽然不是最先研发纳米氧化钛光催化材料的国家，但从图 2的统计结果显示其在纳米氧化钛光催化材料上的专利申请数量远多于其他国家，可见随着中国经济的不断发展，中国科技实力的逐年进步，并且随着中国对知识产权的越加重视，在纳米氧化钛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数据库（世界专利文摘数据库）并按国家进行统计（本文未给出统计数据），各国在纳米TiO2光催化材料的专利数量的趋势与图2中大致相同，中国的专利数据仍然远多于其他国家，并且与图2相比多的更多。但我们知道，中国对于知识产权起步较晚，并不是专利数量越多就说明该领域技术更强大，但也可以看出中国在此方面的逐渐进步，其他国家也无法忽视该进步。除了中国以外，从表中也可以看出纳米氧化钛光催化材料的研究在美国、日本、韩国和欧洲也受到相当程度的重视。

图 2 关于纳米氧化钛光催化材料的各国专利申请情况

Fig. 2 National patent application of nano TiO2 photocatalytic materials

在CNABS中对关于纳米氧化钛光催化材料的逐年申请量进行统计，结果如图 3所示，1996年以来，中国在纳米氧化钛光催化领域的专利申请量从个位数逐年增加，并保持着不断上升的趋势。这说明纳米钛光催化材料在中国的研究不断增长，这于近几十年中国经济不断发展和科技不断进步是分不开的。

图 3 中国在纳米氧化钛光催化材料领域逐年专利申请趋势

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

此外，对申请人进行统计，结果如图4所示，从图 4可以看出，目前中国纳米钛光催化材料领域的主要申请为高校申请，其中浙江大学在这方面的申请量最高，对浙江大学发明人进行统计，其中申请量最多的发明人为浙江大学吴忠标、吴进明和韩高荣等课题组，他们主要的研究方向为薄膜、纳米线等不同形貌纳米氧化钛材料的制备、氧化钛的掺杂或复合氧化钛材料的制备、以及纳米氧化钛光催化材料在气体净化等方面的应用。他们同时在国际重要SCI 期刊上发表数量和质量可观的相关论文，可见浙江大学在纳米氧化钛光催化领域在国内处于领先的地位。

图 4 中国在纳米氧化钛光催化材料领域的主要申请人数量统计

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

3、结束语

由于中国对知识产权越来越重视，从专利数量上看，中国TiO2光催化剂方面的专利申请量已经遥遥领先于其他国家，虽然专利数量并不代表该领域的技术实力，然而，却也从一定程度上说明了中国在TiO2光催化应用领域方面技术的不断进步，已经不容其他国家的忽视。而随着科技的发展以及对知识产权的愈发重视，中国在该领域的专利申请数量以及质量上应该都会有更好的发展。

参考文献

[1] 高濂，郑珊，张青红著.纳米氧化钛光催化材料及应用[M]. 2002年12月第1版 北京：化學工业出版社-材料科学与工程出版社中心，2002， 1-22.

[2] 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年，40（1）：24-28.

[3] 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年，5（1）：6-10.

[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年，5（4）：57-60.

作者介绍：姓名：陈秉政，单位：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，邮政编码：510530。