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LOHC – 贵金属催化剂。近期专利审查

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Sourse: James St. John, CC BY 2.0

Aenert news. Invention analysis
此前,我们已经发表了多篇有关液态有机氢载体(LOHC)领域近期专利活动的文章。当时我们已经介绍了该技术的几个单独方面,即芳香族( 2023年9月29日)和杂环族( 2023年9月8日)LOHC化合物、加氢和脱氢( 2023年10月30日2023年10月17日)以及催化剂( 2023年11月20日)。

今天我们提请大家注意对LOHC催化剂的更深入的综述,即以贵金属为活性材料的LOHC催化剂的最新专利综述。一般来说,贵金属在催化中发挥着至关重要的作用,因为它们具有独特的性质,使其成为各种化学反应中的有效催化剂。术语“贵金属”通常指诸如铂、钯、钌、金等的金属。贵金属由于其有益的结构特征、高反应性和选择性而表现出高催化活性。它们可以在相对较低的温度下加速化学反应,耐腐蚀,并且具有很高的耐用性和多功能性。然而,贵金属也有缺点,例如成本高和可用性有限。

下面我们对公开贵金属催化剂在液体有机氢载体技术中的使用的最新发明进行简要回顾。本次审查选定的专利包括这样的专利,其中贵金属是主要的活性催化材料,被提议作为选项之一,或与其他材料结合使用。本发明还可以公开LOHC储存和运输技术的其他方面,例如加氢和脱氢过程等。

以下是 LOHC 催化领域排名靠前的申请人的专利份额列表。

申请人在知识产权市场的份额,百分比。专利,2019-2023 年

Applicants share in the intellectual property market, percentage. Patents, 2019-2023

价值:市场参与率*;Y轴:持股比例;气泡大小:体积比。
*(市场涉入率=数量比例乘以持股比例,其中数量比例-申请文件占文件总数的比例,持股比例-申请人参与文件总数的比例)


在修订后的文件集中,中国石化中国石油和Chemical Corporation(CN)及其附属机构Energystoredge Ltd(IL)和耶路撒冷希伯来大学Yissum Research Development Company Ltd(IL)在过去五年中获得的专利数量处于领先地位。

在所考虑的文件集中,最大的专利族包括 31、14 和 12 个专利文件,分别以核心文件 AU2020269473A1、WO2020224584A1 和 US10944119B2 为代表(核心文件是在一般可访问的专利数据库中可以获得本发明的完整描述的基础文件):

有机储氢原料脱氢催化剂、催化剂载体、储氢合金以及提供高纯氢的方法/答:AU2020269473A1/IPC:C22C19/03、C01B3/56、C22C14/00、C22C23/06、C22C30/00/林伟;杨雪; 宋海涛; 等人。/ 中国石化 RIPP 石油加工研究院 (CN); 中国石化 中国石油化工股份有限公司 (CN) / Appl. 日期:2020年5月6日;出版。日期:2020 年 11 月 12 日 / 澳大利亚知识产权局 / 核心文件:AU2020269473A1 / 技术类别:OAC、OHC / 技术要素:Hdh、Hct / 问题:EC、HCHD、LEHD / 技术解决方案类型:M、C / 权利要求:16 / 评级: 13;该家族的最新文献发表于2022年11月15日(CN111892016B)和2022年10月21日(CN111893360B);

有机储氢原料脱氢催化剂以及该催化剂的载体、储氢合金、并提供高纯度的流程图/ en :脱氢有机储氢原料催化剂、催化剂载体、储氢合金及提供高纯氢气的方法/A:WO2020224584A1/IPC:B01J23/26/林伟;杨雪; 宋海涛; 孙敏/中国石化中国石油化工股份有限公司(中国);中国石化 RIPP 石油加工研究院 (CN) / Appl. 日期:2020年5月6日;出版。日期:2020年11月12日 / 世界知识产权组织 / 核心文件:WO2020224584A1 / 技术类别:OAC、OHC、OAN / 技术要素:Hdh、Hct / 问题:LEHD / 技术解决方案类型:M、C / 权利要求:14 / 评级: 10;该家族的最新文献发表于2022年10月21日(CN111892018B)和2022年7月15日(CN111895266B);

氢气储存和释放的方法和装置 / P:US10944119B2 / IPC:H01M8/06、H01M8/04082、B01J7/02、H01M8/04089、H01M8/0612、C01B3/22、C01B3/00 / Sasson Yoel;图比亚娜·朱迪思;吉万特·阿里尔;耶路撒冷希伯来大学有限公司(伊利诺伊州)Rothschild Sorel / Yissum 研究开发公司;Energystoredge Ltd(伊利诺伊州)/应用程序。日期:2016年5月13日;出版。日期:2021年3月9日/美国专利商标局/核心文件:US10944119B2/技术类别:OAC/技术要素:Hdh、Hct/问题:EC/技术解决方案类型:M、C/权利要求:22/评级:4;该家族的最新文件发布于 2022 年 2 月 1 日 (IL255535B) 和 2021 年 8 月 24 日 (CN107848794B)。

上下文中使用了以下缩写: C-组合物;M——方法;OAC——芳烃/芳香族化合物;OAN——胺;OHC——杂环;EC——生态问题;HCHD——加氢或脱氢成本高;LEHD——加氢或脱氢效率低;Hct——催化剂;Hdh——脱氢。

涉及贵金属的催化材料专利的作者在其专利发明中普遍提到以下问题:催化剂成本高或效率低;加氢或脱氢效率低;加氢或脱氢成本高。

在大多数情况下,修订的发明集中公开的技术方案以组合物的形式表现。提出方法的频率稍微低一些,而根本没有提供设备。

在本发明中用作活性催化材料的贵金属列表中,钯的受欢迎程度仅次于铂,位居第二。以下是对描述具有钯作为活性材料的LOHC催化剂的此类发明的简要统计回顾。在这些文献中,钯可以是发明人提出的唯一活性材料,可以是建议的选择之一,或者可以与其他元素组合。

在大多数情况下,以下 IPC 指数被分配给描述钯基 LOHC 催化剂的发明:

IPCShareIPCs assigned
C01B3/009.3%19
B01J23/893.9%8
B01J23/443.4%7
B01J23/463.4%7
B01J23/422.9%6
C22C30/002.9%6
C01B3/562.5%5
C07C11/092.5%5
C07C5/3332.5%5
C07D209/862.5%5
 


根据国际专利分类,上述IPC指数有以下定义: C01B3/00 - 氢;含氢气体混合物;从含有氢气的混合物中分离氢气;氢气的纯化;B01J23/89——与贵金属结合;B01J23/44 - 钯;B01J23/46——钌、铑、锇或铱;B01J23/42 - 铂金;C22C30/00——各成分含量低于50%的合金;C01B3/56 - 通过与固体接触;用过的固体的再生;C07C11/09-异丁烯;C07C5/333 - 催化过程;C07D209/86 - 仅具有氢原子、烃基或取代的烃基,直接连接到环系的碳原子上。

从此类发明的授权专利数量来看,中国国家知识产权局专利局位居榜首,约占所有专利的 74%。其次是 JPO(日本)、KIPO(韩国)和 USPTO(美国)。

此外,我们回顾了钯催化剂发明的作者在其专利中解决的问题。这里最受欢迎的问题是总体工艺效率差(12 项专利)、H 2产品纯度(9 项专利)、催化剂耐久性稳定性(8 项专利)、H 2产品压力低(8 项专利)、催化剂含量低催化材料的活性效率(7项专利),以及贵重材料的广泛使用(6项专利)。

编委会