Hidrógeno

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Anteriormente, ya publicamos varios artículos sobre la actividad reciente de patentes en el campo de los portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC). En aquel entonces, cubrimos varios aspectos individuales de la tecnología, a saber,compuestos LOHC aromáticos ( 29.09.2023 ) y heterocíclicos ( 08.09.2023 ), hidrogenación y deshidrogenación ( 30.10.2023 y 17.10.2023 ) y catalizadores ( 20.11.2023 ).

Hoy llamamos su atención sobre una revisión más profunda sobre los catalizadores LOHC, es decir, una revisión de patentes recientes sobre catalizadores LOHC que utilizan metales nobles como material activo. Generalmente, los metales nobles desempeñan un papel crucial en la catálisis debido a sus propiedades únicas que los convierten en catalizadores eficaces en diversas reacciones químicas. El término "metales nobles" normalmente se refiere a metales como platino, paladio, rutenio, oro y otros. Los metales nobles exhiben una alta actividad catalítica debido a sus características estructurales beneficiosas, alta reactividad y selectividad. Pueden acelerar reacciones químicas a temperaturas relativamente bajas, son resistentes a la corrosión y tienen alta durabilidad y versatilidad. Sin embargo, los metales nobles también tienen desventajas, como su alto coste y su disponibilidad limitada.

A continuación proporcionamos una breve revisión de invenciones recientes que revelan el uso de catalizadores de metales nobles en tecnologías de portadores de hidrógeno orgánico líquido. Las patentes seleccionadas para esta revisión incluyen patentes en las que los metales nobles son el principal material catalítico activo, se proponen como una de las opciones o se utilizan en combinación con otros materiales. Las invenciones también pueden divulgar otros aspectos de la tecnología de almacenamiento y transporte de LOHC, tales como procesos de hidrogenación y deshidrogenación, y similares.

A continuación se muestra una lista de los principales solicitantes según su porcentaje de patentes en el campo de la catálisis LOHC.

Participación de los solicitantes en el mercado de propiedad intelectual, porcentaje. Patentes, 2019-2023



Valor: Ratio de participación en el mercado*; Eje Y: Ratio de propiedad; Tamaño de burbuja: Relación de volumen.
*(Ratio de participación en el mercado = ratio de volumen multiplicado por el ratio de propiedad, donde Ratio de volumen - proporción de documentos del solicitante en el número total de documentos, Ratio de propiedad - proporción de participación del solicitante en el número total de documentos)

En el conjunto revisado de documentos, Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) y sus organizaciones afiliadas, Energystoredge Ltd (IL) y Yissum Research Development Company de la Universidad Hebrea de Jerusalén Ltd (IL) lideran el número de patentes obtenidas en los últimos cinco años.

En la colección de documentos considerados, las familias de patentes más grandes comprenden 31, 14 y 12 documentos de patente y están representadas por los documentos principales AU2020269473A1, WO2020224584A1 y US10944119B2, respectivamente (El documento principal es un documento base para el cual una descripción completa de la invención está disponible en bases de datos de patentes de acceso general ):

catalizador de deshidrogenación de materia prima para almacenamiento de hidrógeno orgánico, portador del catalizador, aleación de almacenamiento de hidrógeno y método para proporcionar hidrógeno de alta pureza. A: AU2020269473A1 / IPC: C22C19/03, C01B3/56, C22C14/00, C22C23/06, C22C30/00 / Lin Wei; Yang Xue; Canción Haitao; et al. / Instituto de Investigación de Procesamiento de Petróleo (CN) de Sinopec RIPP; Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) / Appl. fecha: 05.06.2020; Publ. fecha: 12.11.2020 / IP Australia / Documento principal: AU2020269473A1 / Categorías de tecnología: OAC, OHC / Elementos tecnológicos: Hdh, Hct / Problemas: EC, HCHD, LEHD / Tipos de soluciones técnicas: M, C / Reclamaciones: 16 / Clasificación: 13; los documentos más recientes de esta familia se publicaron el 15.11.2022 (CN111892016B) y el 21.10.2022 (CN111893360B);氢合金

、和提供高纯度氢气的方法 / es : Catalizador para deshidrogenar materia prima de almacenamiento de hidrógeno orgánico, vehículo para catalizador, aleación de almacenamiento de hidrógeno y método para proporcionar hidrógeno de alta pureza / A: WO2020224584A1 / IPC: B01J23/26 / Lin Wei; Yang Xue; Canción Haitao; Sun Min/Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN); Instituto de Investigación de Procesamiento de Petróleo (CN) / Appl. fecha: 05.06.2020; Publ. fecha: 12.11.2020 / Organización Mundial de la Propiedad Intelectual / Documento base: WO2020224584A1 / Categorías de tecnología: OAC, OHC, OAN / Elementos tecnológicos: Hdh, Hct / Problemas: LEHD / Tipos de soluciones técnicas: M, C / Reclamaciones: 14 / Calificación: 10; los documentos más recientes de esta familia fueron publicados el 21.10.2022 (CN111892018B) y el 15.07.2022 (CN111895266B);

Métodos y dispositivos para almacenamiento y liberación de hidrógeno / P: US10944119B2 / IPC: H01M8/06, H01M8/04082, B01J7/02, H01M8/04089, H01M8/0612, C01B3/22, C01B3/00 / Sasson Yoel; Toubiana Judith; Givant Ariel; Rothschild Sorel / Yissum Research Development Company de la Universidad Hebrea de Jerusalén Ltd (IL); Energystoredge Ltd (IL) / Apl. fecha: 13.05.2016; Publ. fecha: 03.09.2021 / Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos / Documento principal: US10944119B2 / Categorías de tecnología: OAC / Elementos tecnológicos: Hdh, Hct / Problemas: EC/ Tipos de soluciones técnicas: M, C / Reclamaciones: 22 / Calificación: 4; los documentos más recientes de esta familia se publicaron el 01.02.2022 (IL255535B) y el 24.08.2021 (CN107848794B).

En los documentos anteriores y posteriores se utilizan las siguientes abreviaturas: C - Composición; M - Método; OAC - Areno/Compuesto aromático; OAN - Amina; OHC - Heterocíclico; CE - Problemas ecológicos; HCHD - Alto costo de hidrogenación o deshidrogenación; LEHD - Baja eficiencia de hidrogenación o deshidrogenación; Hct - Catalizador; HDH - Deshidrogenación.

Los autores de patentes sobre materiales catalíticos que involucran metales nobles generalmente se refieren en sus invenciones de patentes a los siguientes problemas: Alto costo o baja eficiencia del catalizador, Baja eficiencia de hidrogenación o deshidrogenación, y Alto costo de hidrogenación o deshidrogenación.

En la mayoría de los casos, las soluciones técnicas divulgadas en la colección de invenciones revisadas se presentan en forma de composiciones. Los métodos se proponen con un poco menos de frecuencia, mientras que los dispositivos no se proporcionan en absoluto.

En la lista de metales nobles utilizados como materiales catalíticos activos en las invenciones, el paladio ocupa el segundo lugar en popularidad después del platino. A continuación se presenta una breve revisión estadística de dichas invenciones que describen catalizadores LOHC que tienen paladio como material activo. En estos documentos el paladio puede ser el único material activo propuesto por los inventores, ser una de las opciones sugeridas o estar en combinación con otros elementos.

En la mayoría de los casos, a las invenciones que describen catalizadores LOHC a base de paladio se les asignaron los siguientes índices IPC:

Según la Clasificación Internacional de Patentes, los índices IPC anteriores tienen las siguientes definiciones: C01B3/00 - Hidrógeno; Mezclas gaseosas que contienen hidrógeno; Separación de hidrógeno de mezclas que lo contienen; Purificación de hidrógeno; B01J23/89 - combinado con metales nobles; B01J23/44 - Paladio; B01J23/46 - Rutenio, rodio, osmio o iridio; B01J23/42 - Platino; C22C30/00 - Aleaciones que contienen menos del 50% en peso de cada constituyente; C01B3/56 - por contacto con sólidos; Regeneración de sólidos usados; C07C11/09 - Isobuteno; C07C5/333 - Procesos catalíticos; C07D209/86 - con únicamente átomos de hidrógeno, hidrocarburos o radicales hidrocarburos sustituidos, directamente unidos a los átomos de carbono del sistema de anillos.

Por el número de patentes concedidas en esta categoría de invenciones, la oficina de patentes CNIPA (CN) está en la parte superior de la tabla con alrededor del 74% de todas las patentes. Le siguen la JPO (JP), la KIPO (KR) y la USPTO (EE.UU.).

Además, analizamos qué problemas abordan en sus patentes los autores de invenciones sobre catalizadores de paladio. Los problemas más populares aquí fueron la mala eficiencia del proceso en general (12 patentes), la pureza del producto H ₂ (9 patentes), la estabilidad del catalizador en términos de durabilidad (8 patentes), la baja presión del producto H ₂ (8 patentes), el bajo nivel de catalizador. eficiencia en términos de tasa de actividad de materiales catalíticos (7 patentes) y uso extensivo de materiales preciosos (6 patentes).

Por el consejo editorial