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    中国感光学会光催化

2020年第二季度

第02期 总第14期

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朱永法课题组 National Science Review光催化降解与水分解

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发明专利加快授权的3种途径

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第一作者：陈先杰

通讯作者：朱永法 教授

DOI:10.1093/nsr/nwz198

本文亮点：

本文成功构建了宽光谱响应的Bi8(CrO4)O11光催化剂，其理论太阳光谱效率为42.0%。由于Bi8(CrO4)O11的大偶极矩产生了极强的内建电场，从而实现了光生电子-空穴对的快速分离，使得其显示出高效的光催化水氧化和污染物降解性能。同时，Bi8(CrO4)O11较深的价带顶位置，实现了污染物降解与矿化的同步。

前 言

2019年12月，National Science Review 杂志在线发表了清华大学大学朱永法教授团队在光催化降解与水分解领域的最新研究成果。该工作报道了新型的Bi8(CrO4)O11光催化剂及其晶体偶极显著增强光催化性能的机理。论文第一作者为：陈先杰，论文通讯作者为：朱永法教授。

背 景 介 绍

光催化技术能够利用太阳能进行化学燃料合成与环境修复，已经被认为是解决能源短缺和环境污染问题的理想途径。在实际应用中，充分利用太阳光以获得足够高的效率仍然是一个巨大的挑战。同时，光催化剂能带的减小还会削弱其氧化还原的驱动力，尤其是，水氧化和污染物降解反应，因为这些反应往往涉及复杂的多个电子过程。

因此，发展宽光谱响应和高效的光催化剂用于水氧化和污染物降解是目前亟待解决的问题。Bi基金属氧酸盐材料，如BiVO4­, Bi2WO6, Bi2MoO6等，作为可见光活性的光催化剂而被广泛地研究，并且得益于其足够深的价带顶位置，它们在水氧化和污染物降解方面表现出了优异的光催化性能。但是，它们仍然较宽的带隙限制了太阳能利用率的进一步提升。

本文通过水热合成法成功制备出了具有宽光谱响应的Bi8(CrO4)O11纳米棒光催化剂。由于Cr 3d与O 2p轨道的杂化使导带底下移，Bi8(CrO4)O11的光谱吸收范围可以拓展至678 nm, 使其理论太阳光谱效率达到了42.0%。

在可见光和模拟阳光下，苯酚在Bi8(CrO4)O11上的总有机碳去除率在0.5 h时分别为94.8％（降解率：95.5％）和97.3％（降解率：98.1％），而CdS、PDI和P25的去除率明显低于其相应的降解率。即使在650 nm的红光照射下，Bi8(CrO4)O11仍然能够同时降解和完全矿化苯酚（Figure 1d），几乎很少有宽光谱响应的光催化剂能够实现这一目标。

此外，得益于其大的晶体偶极引发的强内建电场，Bi8(CrO4)O11实现了光生电子-空穴对的快速分离。如Figure 1e所示，与Bi14CrO24相比，具有更大偶极子的Bi8(CrO4)O11显示出更强内建电场，从而加速了其光生电子-空穴对的快速分离，并以指数倍增强了其光催化性能。最重要的是，上述机理表面通过调控晶体偶极构筑高活性光催化剂是一条可行的策略。

如Figure 1a所示，Bi8(CrO4)O11表现出超强的光催化水氧化性能，其平均产O2速率达到14.94 μmol·h-1，分别是Bi2WO6纳米片和商用WO3纳米颗粒的11.5和4.0倍。因此，它在420 nm处取到了2.87％的表观量子效率，在650 nm处达到了0.65％（Figure 1b），高于许多已报道的宽光谱响应光催化剂。更重要的是，Bi8(CrO4)O11还表现出了优异的光催化降解苯酚活性，其降解反应常数可以达到0.119 min-1，分别是CdS纳米棒和PDI超分子的22.5和8.8倍（Figure 1c）。甚至在模拟太阳光下，它的活性也并不逊色与P25-TiO2，其反应常数是后者的2.9倍。值得注意的是，由于其价带顶位置足够深(1.95 eV vs. NHE pH=7)，Bi8(CrO4)O11还具有极强的矿化能力，几乎可以同时降解苯酚并使其完全矿化。

全 文 小 结

综上所述，该论文报道的Bi8(CrO4)O11光催化剂以及晶体偶极显著增强光催化性能的机理为设计高效的宽光谱活性光催化剂提供一条新的思路。

作 者 简 介

朱永法，清华大学教授。主要研究方向为：能源光催化与环境催化。获得教育部跨世纪优秀人才及国家自然科学基金委杰出青年基金的资助。获得国家自然科学奖二等奖1项, 

教育部自然科学奖一等奖2项、二等奖1项，教育部科技进步奖二等奖和三等奖各1次。出版专著三部(纳米材料测试与表征技术，材料分析化学，光催化：环境净化与绿色能源探索)。发表SCI收录论文382篇，热点论文2篇，ESI高被引论文34篇；论文总引26720余次，篇均引用69.1次，H因子为91。2014-2018年入选Elsevier高被引学者（化学），2016年入选Elsevier发布的“全球材料科学与工程学科高被引学者”，2018-2019年入选科睿唯安“高被引科学家”名单（化学）。

课题组链接：

http://www.zhuyfgroup.com/

文献信息：

Xianjie Chen, Yuan Xu, Xinguo Ma, Yongfa Zhu. Largedipole moment induced efficient bismuth chromate photocatalysts forwide-spectrum driven water oxidation and complete mineralization of pollutants.National Science Review 2019, nwz198.

泊菲莱科技自2017年启动论文奖励计划至今已三年有余，期间得到了众多科研工作者的大力支持，公司产品在近百篇高水平论文中被引用。

希望各位科研工作者使用我司产品发出更多、更优秀的文章，现公布论文奖励政策如下：

奖励标准：

凡在Impact Factor(IF)≥4.5的文章中提及我司如下型号产品，奖励金额如下：

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奖励规则：

文章(正文或SI)中必须写清产品名称及型号，并包含公司名称“Beijing Perfectlight Technology Co., Ltd.”或“Beijing Perfectlight”，写清相关参数和使用条件；

申请者需为申请奖励文章的第一作者（共一作者中的第一位）或通讯作者，且每篇文章只可申请一次（正文和SI中均包含时，以正文奖励为准）；

申请者在文章接收后即可扫码申请

本政策以online后的实时IF为准；

确定IF值后将如下文件一并发送至marketing@perfectlight.cn用于审核：

确认表电子版；

确认表打印后的签字版照片；

已online含页码的文章PDF文件（含正文和SI）； 

online有效期起止日期为2020年3月1日至2020年12月31日。

（详细内容以泊菲莱微信公众号为准）

专利申请人在申请专利时常常会问有没有什么办法可以加快专利审查程序呢？

随着发明专利在中国的申请量持续增长，国家知识产权局对发明专利的审评周期已经有较大缩短。2019年上半年，我国发明专利审查周期为22.7个月，高价值专利审查周期为20.5个月。

国家知识产权局局长申长雨在一次活动中致辞提到：“2020年，商标审查周期将压缩到4个月以内，达到“OECD”国家，也就是“经合组织”国家最快水平；未来4年，发明专利审查周期平均将压减到16个月左右，其中高价值专利审查周期将压减到11个月左右，这也将达到目前国际上最快水平。

当然，这其中的难度非常大，因为我们的申请量非常大，去年我们仅发明专利申请量就达150多万件，商标申请量达700多万件”。除了被动等待国家知识产权局对专利审查周期的进一步加快之外，申请人是否还可以主动采用加快专利申请的程序呢？

下面从专利审查高速路（PPH）、专利优先审查制度以及专利预审制度三方面对目前国内存在的加快专利审查的程序进行简要介绍。

专利审查高速路（PPH）

专利审查高速路项目的英文名称为Patent Prosecution Highway，通常简称为PPH，是各国专利局对国外申请的加快审查通道。

专利审查高速路是指当申请人在多个国家提交相同或相近似的申请时，如果首次提交申请的专利局，即首次申请局（Office of First Filling，OFF）认为申请至少一项或多项权利要求可授权，只要其在另一专利局提交的相关后续申请满足一定条件，包括两件申请的权利要求充分对应、首次申请局工作结果可被后续申请局获得等，申请人即可请求审查相关后续申请的专利局，即后续申请局（Office of Second Filling，OSF）加快该申请的审查。

国家知识产权局于2011 年底首先和日本特许厅签订了关于专利审查高速路试点项目的协议，启动了中日专利审查高速路试点项目，后又陆续与其它多个国家专利审查机构之间签订了项目协议。

最近，中国国家知识产权局与阿根廷工业产权局的PPH试点于2019年9月2日已经启动。

PPH的优势在于：审批快、节省费用和授权率高。从PPH请求到结案周期大约为11.9个月，一通OA平均数为一次，且授权率高于正常途径。同时，国家局并不收取PPH的官费。

因此，申请人可以选择PPH途径，提交来自参与PPH的海外国家或地区的专利申请部门或PCT 国际阶段的工作结果作为该发明专利在中国审查的参考，从而加快该发明专利在中国的审查进度。

专利优先审查制度

《专利优先审查管理办法》（下称“办法”）于2017年8月1日起正式施行。根据该办法第十条，“国家知识产权局同意进行优先审查的，应当自同意之日起，在以下期限内结案：（一）发明专利申请在四十五日内发出第一次审查意见通知书，并在一年内结案…”。

“优先审查”可在发明申请提出实质审查请求、缴纳相应费用后具备开始实质审查的条件时提出。

提交“优先审查”请求需满足以下六种情况之一，除了第五点外，优先审查请求书应当由国务院相关部门或者省级知识产权局签署推荐意见：

（1）涉及节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车、智能制造等国家重点发展产业；

（2）涉及各省级和设区的市级人民政府重点鼓励的产业；

（3）涉及互联网、大数据、云计算等领域施且技术或者产品更新速度快；

（4）专利申请人或者复审请求人已经做好实准备或者已经开始实施，或者有证据证明他人正在实施其发明创造；

（5）就相同主题首次在中国提出专利申请又向其他国家或者地区提出申请的该中国首次申请；

（6）其他对国家利益或者公共利益具有重大意义需要优先审查。

“优先审查”需要的文件：

（1）优先审查请求书；

（2）现有技术或者现有设计信息材料和相关证明文件；

（3）除上述第（5）点外，优先审查请求书应当由国务院相关部门或者省级知识产权局签署推荐意见；

（4）如申请人是企业，需上传加盖公章的营业执照复印件。

值得注意的是，

根据国家知识产权局于2019年9月25日发布的关于《专利审查指南》修改的公告的第二十三点，同一申请人同日（仅指申请日）对同样的发明创造既申请实用新型又申请发明的，对于其中的发明专利申请一般不予优先审查。申请人可以根据该办法选择专利优先审查制度，加快发明专利在中国的审查进度。

通过预先审查并加快的案件，其授权周期会大大缩短，发明专利的授权周期从22个月缩短到6个月。

值得注意的是，

对于申请专利预审的专利申请具有一定的限制：首先，下列各项专利申请，

不得通过快速审查通道进行办理：按照专利合作条约（PCT）提出的专利国际申请、进入中国国家阶段的PCT国际申请、根据《专利法》第九条第一款所规定的同一申请人同日对同样的发明创造所申请的实用新型专利和发明专利、分案申请和根据《专利法实施细则》第七条所规定的需要进行保密审查的申请。

其次，对于发明专利申请在知识产权保护中心进行“专利预审”的，针对专利局发出第一、二次审查意见通知书，申请人必须分别在10个、5个工作日内提交答复意见。若在发明专利申请实质审查中申请人针对第二次审查意见通知书作出答复后仍未满足授权条件的，该专利申请自动转为普通申请程序。

申请人可以根据所要申请加快审查的发明专利申请的情况，在相应的保护中心备案后，申请专利预审以加快发明专利在中国的审查进度。

“除了选择上述三种加快审查的程序外，申请人还可以通过在提交专利申请时选择提前公开，或者同时提出实质审查请求来加快发明专利审查进程。笔者认为，无论选择哪种程序，申请人都需要对自身发明的具体情况以及各程序的特点进行综合考虑，选择合适的程序来加快发明专利在中国的审查进程。

（本文来源：专利课堂）

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