从专利分析看BDD电极的研究进展

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件 120 量 100 / 数  80 请 申  60 利  40 专  20
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图 1  各审查国地区专利申请数量对比图
从专利分析看 BDD 电极的研究进展
李文帅,相炳坤,朱其豹
* (南京航空航天大学,江苏南京,210016)
摘 要:掺硼金刚石电极在污废水处理领域具有广阔的应用前景。采用专利检索采集
技术建立了该领域专利数据库,并对该数据库进行了统计分析,提出了提高我国专利 技术研发应用应采取的措施。分析表明,国际上从 1992 年起逐步申请该领域专利,目 前日本和美国在研发中处于领先地位,我国也已申请 70 余项专利,近些年在该领域专 利申请量呈上升趋势,形成了研究 BDD 电极的热潮;国外主要由日本和美国开展这方 面的工作,德国的 CO ND I A S  公司不仅申请了大量专利,且其产品也已进入市场;国内 主要是东南大学、同济大学等高校在做这方面的研发工作。 关键词:BD D 电极;污废水处理;专利分析 中图分类号:G306
文献标识码:A
我国是一个水资源缺乏的国家,水资源的保护非常重要,
其中污水处理的作用不可小觑。传统的污水处理可分为物理、 化学等方法,其中电化学方法具有高效、
易实现、低成本等优 点。但电化学法较复杂,其复杂性是指电极与电解质界面发生 的各种反应,其特性受限于电解池元件的长期化学稳定性和电 极材料的活性。研究表明:掺硼金刚石(Boron  doped diamond ,简 称 BD D )电极具有良好的导电性、高的化学稳定性、无有机物吸 附、耐腐蚀等特点,这些特性极好地满足了对电极的要求,可以 催化电解污水、染料废水等,是一种电解水处理中极有应用前景 的电极材料[1-5]
。笔者通过对国内外 BDD 技术专利文献检索和 统计分析,从宏观上探讨了 BDD 电极的研发进展和趋势,为下 一步 BDD 电极的研发提供参考。
2  专利分析  2.1  专利审查国申请专利量对比图 图 1 是世界专利审查国申请专利量对比图。图中国别简写 为:日本(J P )、美国(U S )、中国(C N )、世界知识产权组织(W O )、 欧洲专利局(E P )、韩国(KR )、德国(DE )、加拿大(C A )、俄罗斯 (RU )、墨西哥(MX )。图中的数据表明日本和美国在 BDD 电极上 技术研发比较活跃,其市场前景得到较多开发者关注;而我国近 年来申请专利的数量也比较多,说明我国一些研发机构对该技
术的前景非常看好,投入了较多的科技资源。可以预测,在未来 BDD 电极的研发应用中,我国将有一定的竞争力。 1 专利数据检索和分析工具
文章的专利专题数据库为 BDD 电极专利数据库。我们在国 际专利分列号 I PC  中只查到 C02F 为相关
位置,并对金刚石电极 主题的概念检索,得到该领域的主关键词及其同近义词;为关键 词到对应的英文关键词,利用这些关键词和 I PC  分类号组成检 索式。除了上述检索式之外,我们还知道德国的 CO ND I A S  公司是 国际上主要生产金刚石膜电极水处理设备的专业性公司,其公司 的专利基本上与本技术密切相关,所以总的复合检索表达式为:
金刚石电极及其中英文同义词/摘要字段 OR (电化学等中 英文同义词/摘要字段 AND 掺杂金刚石中英文同义词/摘要字 段)O R (C02F /分类号字段 AND 金刚石中英文同义词/摘要字段) OR CO NDiA S /申请人字段 用上述复合检索式检索中外专利数据
库平台,该平台收录
了 80 多个国家地区的专利数据。截至 2012 年 1 月,我们共检索 到 640 件中外专利,以作为本分析的基本数据。
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* 基金项目:国家自然科学基金(项目编号 50275076);南京 航空航天大学研究生创新基金资助。
2.2  技术发展趋势分析
图 2 为各国或地区(英国 G B 、加拿大 CA 、澳大利亚 AU )BDD 电极技术专利申报趋势对比图。通过图 2 可知:各国在该技术领 域的专利申请量基本呈上升趋势,日本在 1987 年便开始申请此 技术领域的专利,而美国在 1990 年开始申请;日本在 2004—2005 年之后技术逐渐成熟,专利申请数量便呈下降趋势,美国数量是在 2006—2007 年之后呈下降趋势,且在具体的民用技术和产品开发 上稍逊于日本。而我国从 2000 年开始申请专利,起步较晚,但近 几年专利申请数量处于快速上升状态。这说明日本、美国等在 BDD 电极技术领域已经趋于成熟,而我国虽然工作开展较晚,但 目前已申请了相当数量的专利。这不仅因为近些年我国在该领域 创新活动非常活跃,也因为近几年来国家对专利申请提供的优惠
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年份
图 2  各国技术发展趋势
李文帅,相炳坤,朱其豹 从专利分析看 BDD 电极的研究进展 本刊 E -mail:bjb @sxinfo .net  综 述
表 2  国内外主要申请人排行 (件)
资助政策促进了专利申请量的快速增加。
2.3  技术结构分析
表 1 为主要 IPC 小类专利数分布及其相关技术领域统计 表。通过表 1 国际专利分类号以及该 IPC 所涵盖的技术领域,可 初步了解该专利申请人研发的主要方向和领域。该技术领域共 67 项专利,分布在 10 个 IPC 主分类号中。从应用角度看,水、废 水、污水或污泥的处理生产是该技术的主要应用领域;从功能角 度看,电解工艺或电泳工艺、借助于测定材料的化学或物理性质 来测试和镀覆金属材料、用金属材料对材料的镀覆则是该技术 的 3 个主要研究领域和研究方向。 表 1  主要 IPC 小类专利数分布及其相关技术领域 (件)
法)。
我国国内 BDD 电极申请主要以东南大学、同济大学等高校为 主,并在此领域做了较多工作,但各高校在此领域的研发重点有所 不同。东南大学申请了 CN200910024644.3、CN201010004466.0、 20101014936.3、CN200920036798.X 等涉及电催化模块的多级净 水设备的专利,设计了一种带金刚石电催化模块的多级净水设 备,改良现有的净水器,他们申请的专利主要集中在金刚石催化 的 净 水处理装置及燃料电池;同济大学申请了 CN200910197217.5 专利,涉及采用微波电化学方法及其装置等, 用掺硼金刚石膜作为阳极材料处理废水;天津理工大学申请了 CN200610013851.5、CN20061001
3620.4 专利,涉及利用电化学方 法清洗有机物的方法与装置和用金刚石膜电极电合成过氧焦磷 酸盐的方法;大连理工大学申请了 CN201010110101.6 专利,涉 及硼掺杂金刚石膜电极的 COD 在线监测装置和方法等;北京大 学
CN201010222308.2、CN201010222308.2、
CN201010222306.3 及 CN201010222283.6 等专利,涉及苯酚废 水、垃圾渗滤液、制药废水和黄姜废水的治理方法或装置。 2.5  我国 BDD 电极技术领域专利类型对比
表 3 为专利类型对比表。由表 3 可以看到,该技术领域专利 申请主要集中在发明专利,实用新型有 5 件,外观专利 0 件;授 权量 19 件:国内 14 件、日本 4 件、德国 1 件。
表 3  专利类型对比 (件)
2.4  主要申请人分析
从表 2 国内外申请人排行列表中我们可以看到:日本藤泽市 的 PERMELEC ELECTRODE LTD 申请了最多的专利,它是一家专 业生产电极的公司,目前产品有电解设备、氯酸钠制造和盐水稀 释设备及海水电解设备;SU MITOM O ELECTRIC INDUSTRIE 主要 从事超硬质合金、刀具及 CB N 等工具的制造,在 BDD 电极领域, 不仅在国际上申请了一批专利,而且在我国也申请了一批专利, 注重在国际上的知识产权保护;KURITA WATER IND LTD 是一 家位于东京的水处理公司,生产水处理设备,在 1973 年后开始 进入电极行业,申请了一批水处理方面的专利;EB ARA CO R 是 一家综合环境工程技术企业,在此领域申请了 22 件专利。但是, 在这 4 家未见有 BDD 电极产品面世的报道。 德国的 CON DIAS GMBH (中文译作康迪亚斯公司)生产的设 备涉及水和污水的电解系统,并利用 HFCVD 法制得 50×100 cm 的大电极,其 BDD 电极产品在水处理领域已经面世,并曾在 2008 年世博会上展示过金刚石膜净水。该公司在中国申请了 1 件专利 CN20081107458 (一种在石墨基底上应用金刚石膜的方
3  提高我国专利技术研发应用应采取的措施
3.1  积极跟踪国际高技术发展为我国高技术创新打下基础 金
刚石膜具有广泛的应用前景,我国在 863 等项目资金的 资助下,国内一批单位跟踪国际金刚石膜研发进展,在水处理领 域投入了大量的研发资源,取得了较丰硕的科技成果,申请了一 大批专利,使我国在该领域的知识产权方面占有一席之地,为我 国在该领域的产业化打下良好的基础。
3.2  加强产学研结合以增加专利技术的实用性 国际上主要发
达国家在该技术领域的专利申请以大公司为 主,这些大公司具有很强的技术创新和转化能力,产业化能力很 强,如德国 CONDIAS GMBH 已经开发出产品在国际市场销售。
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科技情报开发与经济2012 年第22 卷第12 期
SCI-T ECH INFORMATION DEVELOPMENT &ECONOMY
文章编号:1005-6033(2012)12-0134-03收稿日期:2012-02-27北京市属公益科研院所人才发展现状
吴雨蓉,侯元元,高子涵
(北京市科学技术情报研究所,北京,100122)
摘要:人才是科研院所发展的重要资源。从数据的角度分析了北京市属公益科研院
所人才发展的现状,并从多个角度与上海、广州在人才发展方面进行了对比。
关键词:市属公益科研院所;人才发展;北京市
中图分类号:G316文献标识码:A
《辞海》对于人才是这样注释的:一是指有才识学问的人、德才兼备的人;二是指才学、才能;三是指人的品貌。我们一般理解的“人才”是指第一条。在2003 年12 月召开的全国人才工作会议上,总书记指出:“要把品德、知识、能力和业绩作为衡量人才的主要标准,不唯学历,不唯职称,不唯资历,不唯身份。”依此精神,科技人才的特点可概括如下:一是稀缺性,科技人才具备高品德、高能力、高业绩等特点,是人中的稀缺资源;二是专业性,科技人才在某一领域有较高造诣,体现出较强的专业性;三是增值性,科技人才具有较高的人力资本,可产生价值增值。
“科技人才”既不同于宽泛的“科技人力资源”概念(最广义地说,它可以泛指所有完成中等教育或者从事与科技相关职业的人;最狭义地说,它可以只包括具有自然科学和工程技术领域
33333333333333333333333333333333333333333国内主要以高校为主,而企业参与研发较少,开发技术的实用性[D].南京:南京航空航天大学,2011.
有所欠缺,目前尚未见到相关的产品面世,建议加强产学研联合进行研发,而不是由高校研发后再由企业买断生产。
3.3  加大知识产权意识
目前国外一些研发机构在我国申请了一些比较重要的专利,日本占有较大的优势,形成了初步的专利网,对国内研发机构的后续开发形成了一定的围堵效应。而国内研发机构申请的专利在质量上处于弱势,研发单位比较分散,主要以高校为主,目前尚未在国外申请专利。
参考文献
[1]周志刚.金刚石膜电极在处理有机废水中的应用[D].天津:天津理工大学,2006.
[2]陈兴峰.BD D 电极的制备及其在水处理中的应用基础研究[3]方宁,贾金平.掺硼金刚石薄膜电极在水处理中应用的研究进展[J].环境污染与防治,2007,9(9):708-712.
[4]陈朋,满卫东,吴宇琼,等.掺硼金刚石薄膜电极用于污水处理研究进展[J].真空与低温,2010,12(4):238-246.
[5]俞杰飞,周亮,王亚林,等.掺硼金刚石薄膜电极电催化降解染料废水的研究[J].高校化学工程学报,2004,10(5):648 -652.
(实习编辑:薛艳)────────────────
第一作者简介:李文帅,男,1987 年6 月生,现为南京航空航天大学机械制造及其自动化专业2010 级硕士研究生,江苏省南京市白下区御道街29 号,210016.
The Progres s of BDD(Boron Doped Diamond)Electrode s Research from the Patent Analysis
LI Wen-shuai, XIANG Bing-kun, ZHU Qi-bao
ABSTRACT: BDD electrode has broad application prospects in the field of sewage treatment. By using patent retrieval collection technolog y, this paper establishes the patent databases of the field BDD electrode, and makes statistica l analysis on this database, and puts forward some measures that should be taken for strengthening the research, development and application of patent technologies. The analysis shows that, some foreign countries began to apply the BDD patents from 1992 gradually, and Japan and America have taken the leading position in this field now, China has owned some 70 patents, and the recent annual number of patent applications displays a substantia l upward trend, thus a BDD study boom has formed. Among the foreign countries, mainly Japan and America conduct the works in this field, and the CO ND I A S of Germany had applied lots of patents and its products have entered the market. In our country, Southeast University,  Tongji University and other universities are conducting the related works of BDD electrode.
KEY WOR D S:BDD electrode; sewage treatment; patent analysis

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