发明创造名称：用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂及其制备方法
外观设计名称：
决定号：183702
决定日：2019-07-10
委内编号：1F250218
优先权日：
申请（专利）号：201510448364.0
申请日：2015-07-27
复审请求人：无锡威孚环保催化剂有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王源
合议组组长：赵明
参审员：刘彤
国际分类号：B01J23/889，B01D53/94，B01D53/56
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其技术问题的启示，则该权利要求对本领域技术人员来说是非显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510448364.0，名称为“用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂及其制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为无锡威孚环保催化剂有限公司，申请日为2015年7月27日，公开日为2015年11月11日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年4月3日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1或2相对于对比文件1（CN104338545A，公开日为2015年2月11日）和对比文件3（“Low-temperature selective catalytic reduction of NO with NH3 over iron and manganese oxides supported on titania”,Gongshin Qi et al., Applied Catalysis B: Environmental, 第44卷第3期，第217-225页，公开日期为2003年8月30日）及本领域常规技术手段不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为：2017年10月24日提交的权利要求第1-2项，申请日提交的说明书第1-78段及说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）基底涂层的制备：将钛酸四丁酯、异丙醇、偏钨酸铵和硅溶胶按质量比10：10：1.7：0.4混合形成混合液，将上述混合液和质量分数为50%的乙醇溶液按质量比1:1混合，加入相对总质量1%的吐温80，随后以300 rpm转速搅拌上述混合液10 h，然后将混合液于60℃下旋转蒸发8 h，将水分蒸干得到固体粉末；将所得固体粉末在80℃下烘干6 h，然后在400℃下焙烧8 h，得到基底涂层；
（2）活性组分的制备：将硫酸锰、高锰酸钾和硝酸铁按质量比10：7：6混合形成混合物，加入相当于上述混合物总质量3%的尿素形成活性组分前驱物；然后按活性组分前驱物：水的质量比1：2的比例加入去离子水形成混合液，混合液搅拌均匀后倒入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在90℃温度下水热反应24 h，将水热反应后所得的固体生成物过滤分离、洗涤，在80℃干燥6 h，然后在400℃焙烧8 h得到活性组分；
（3）混合浆液的制备：将步骤（1）所制得的基底涂层、步骤（2）所制得的活性组分以及硅溶胶按质量比为8：0.3：3.3混合，并加入去离子水，形成悬浊液；调节去离子水加入量，使悬浊液中固形物质量百分数为30%；对悬浊液球磨，控制颗粒度D90小于10 μm，即得到涂覆用浆液；
（4）涂覆焙烧：取堇青石蜂窝陶瓷载体，浸泡于步骤（3）所得的涂覆用浆液中，停留5 s，随后以50 mm/s的速度抽出，用 0.2 MPa的高压空气将载体表面多余的浆液吹走；将涂覆好的蜂窝陶瓷载体置于80℃下烘干5 h，然后在400℃焙烧8 h；重复步骤（4），直至涂覆到蜂窝载体上的涂层量达到190 g/L，最终得到应用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂。
2. 用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）基底涂层的制备：将钛酸四丁酯、异丙醇、偏钨酸铵和硅溶胶按质量比10：10：1.7：0.4混合形成混合液，将上述混合液和质量分数为50%的乙醇溶液按质量比1:1混合，加入相对总质量2%的吐温80，随后以400 rpm转速搅拌上述混合液8 h，然后将混合液于70℃下旋转蒸发6 h，将水分蒸干得到固体粉末；将所得固体粉末在90℃下烘干5 h，然后在500℃下焙烧6 h，得到基底涂层；
（2）活性组分的制备：将氯化锰、高锰酸钾和硫酸铁按质量比10：8.4：8.6混合形成混合物，加入相当于上述混合物总质量4%的尿素形成活性组分前驱物；然后按活性组分前驱物：水的质量比1：3的比例加入去离子水形成混合液，混合液搅拌均匀后倒入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在100℃温度下水热反应20 h，将水热反应后所得的固体生成物过滤分离、洗涤，在90℃干燥5 h，然后在500℃焙烧6 h得到活性组分；
（3）混合浆液的制备：将步骤（1）所制得的基底涂层、步骤（2）所制得的活性组分以及硅溶胶按质量比为8：0.3：3.3混合，并加入去离子水，形成悬浊液；调节去离子水加入量，使悬浊液中固形物质量百分数为30%；对悬浊液球磨，控制颗粒度D90小于10 μm，即得到涂覆用浆液；
（4）涂覆焙烧：取堇青石蜂窝陶瓷载体，浸泡于步骤（3）所得的涂覆用浆液中，停留10 s，随后以70 mm/s的速度抽出，用 0.4 MPa的高压空气将载体表面多余的浆液吹走；将涂覆好的蜂窝陶瓷载体置于100℃下烘干4 h，然后在500℃焙烧6 h；重复步骤（4），直至涂覆到蜂窝载体上的涂层量达到206 g/L，最终得到应用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年4月24日向国家知识产权局提出了复审请求，但未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）对比文件1与本申请制备基底涂层的钛源不同，本申请所得的基底涂层可以提高整体催化剂的抗老化性能；（2）对比文件3与本申请活性组分的制备方法不同，会影响所得催化剂的催化活性；（3）本申请的催化剂具有更好的氮气选择催化性；（4）对比文件3虽然公开了Fe-Mn催化剂具有良好的抗水蒸汽和SO2影响性能，但没有提及其抗老化能力，也没有进行抗老化试验，而上述三种性能是不相关的，无法互相预期。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年5月3日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年4月11日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1或2相对于对比文件1、对比文件3及本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
复审请求人于2019年5月23日提交了意见陈述书，但未修改申请文件，同时提交了学术期刊等证据来证据权利要求1、2符合专利法第22条第3款关于创造性的相关规定。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
决定的理由
（一）审查文本
本复审请求审查决定针对的审查文本为：2017年10月24日提交的权利要求第1-2项、申请日提交的说明书第1-78段及说明书摘要。
（二）关于创造性
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其技术问题的启示，则该权利要求对本领域技术人员来说是非显而易见的。
权利要求1、2分别请求保护一种用于柴油机尾气氮氧化物净化的低温型SCR催化剂的制备方法。对比文件1公开了一种应用于柴油机尾气氮氧化物净化的高效SCR催化剂，并具体公开了以下内容（参见说明书第[0008]-[0009]、[0012]-[0020]、[0039]段）：一种应用于柴油机尾气氮氧化物净化的高效SCR催化剂，按重量份计配方比例如下：活性组分1-5份；复合氧化物基底涂层85-90份；粘结剂5-14份；将活性组分、复合氧化物基底涂层和粘结剂混合形成浆液涂覆在载体堇青石蜂窝陶瓷或铁铬铝金属蜂窝表面，即得应用于柴油机尾气氮氧化物净化的高效SCR催化剂。所述活性组分为五氧化二钒、二氧化锰和氧化铜中的一种或多种；复合氧化物基底涂层组分为二氧化钛、三氧化钨、二氧化硅和二氧化锆中的两种或多种组成的复合氧化物；粘结剂为二氧化硅或三氧化二铝。催化剂制备方法包括复合氧化物基底涂层的原料分散；复合氧化物基底涂层的制备；活性组分溶液的制备；涂覆用浆液的制备；涂覆焙烧等步骤，基底涂层的制备包括取复合氧化物基底涂层原料（锐钛型纳米二氧化钛粉末、可溶性钨化合物、可溶性硅化合物和可溶性锆化合物的两种或多种），按照复合氧化物基底涂层原料：水质量比为1:1-4混合，加入相对混合液质量1-10%的分散剂，在超声环境下分散，在40-80℃下旋转蒸发1-6h，将水分蒸干得到固体粉末，将所得固体粉末在60-200℃烘干1-12h，然后在300-800℃下焙烧1-6h，得到复合氧化物基底涂层。其中可溶性钨化合物选自偏钨酸铵、仲钨酸铵与钨酸铵中的一种或多种，可溶性硅化合物为硅溶胶，分散剂为聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、十二烷基苯磺酸钠和吐温80中的一种或多种。活性组分溶液的制备包括将活性组分原料与去离子水按质量比1:1-20混合均匀，用酸性试剂调节溶液pH为1-4得到活性组分液。其中活性组分原料为偏钒酸铵，以及可溶性锰盐和可溶性铜盐中的一种或两种。其中可溶性锰盐为硝酸锰和/或乙酸锰。涂覆浆液的制备包括取50-70份复合氧化物基底涂层、10-20份活性组分溶液及10-40份粘结剂溶液混合，并加入去离子水，形成悬浊液；调节去离子水加入量，使悬浊液中固形物质量百分数为20%-40%；对悬浊液球磨，控制颗粒度D90小于30μm。涂覆焙烧包括取堇青石蜂窝陶瓷载体浸泡于涂覆浆液中，停留3-15s，随后以10-150mm/s的速度取出，用0.2-0.5MPa的高压空气将载体表面多余的浆液吹走；将涂覆好的蜂窝载体置于100-200℃下烘干1-3h，然后在300-600℃焙烧1-6h。其中涂层量为150-250g/L。
本申请权利要求1或2请求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案相比，至少存在如下区别：本申请中基底涂料的钛源为钛酸四丁酯，并加入了异丙醇，而对比文件1使用的为锐钛型纳米二氧化钛粉末，且两者的各原料配比量不同；活性组分的制备采用的活性组分前驱体不同，制备方法也不同，本申请中活性组分是水热反应后焙烧得到固体的形式制得，以及制备过程中各组分的配比量也不同。
对于上述区别，驳回决定和前置审查意见认为：（1）对比文件1和本申请的记载不管采用纳米二氧化钛粉末还是采用钛酸四丁酯最终均得到了相应的含有二氧化钛的复合氧化物基底涂层，原始申请文件中并没有关于液态钛酸四丁酯带来了更好的混合效果的数据支撑，且本申请中的焙烧温度下也应得到锐钛矿型的二氧化钛；（2）本申请中的水热法制备得到Fe-Mn氧化物活性组分与对比文件1中记载的制备方法得到层产物并无实质不同，且说明书中也没有数据支撑申请人声称的水热法对催化剂性能带来的影响。
对此，合议组认为：首先，关于基底涂料，本申请中采用钛酸四丁酯溶液、异丙醇、偏钨酸和硅溶胶进行反应，而对比文件1中复合氧化物基底涂层原料为锐钛矿型纳米二氧化钛粉末、可溶性钨化合物、可溶性硅化合物和可溶性锆化合物的两者或多种，加入水及分散剂进行超声分散，虽然对比文件1公开的基底涂层的主要组成与本申请相同均为钛/钨/硅，但二者在钛源的选择上存在明显区别，本申请中所采用的钛酸四丁酯溶液与其他原料在液态条件下混合发生溶胶凝胶反应，可形成原子间交联的网络结构，而对比文件1中锐钛矿型的二氧化钛以固体颗粒形式与其他液体原料混合反应，尽管也采用如超声的方法对原料进行分散，但本领域技术人员公知二氧化钛粉末不溶于水，因此仅采用超声等物理分散方法难以得到本申请中分子层面的复合涂层，且两者的各原料配比量和制备方法也存在不同，由于二氧化钛氧化物的晶型结构受到诸多反应条件的影响，并非仅由煅烧温度决定，仅根据本申请现有的内容并无法明确焙烧后所得的二氧化钛的晶型结构（参见“Hydrothermal synthesis of nanosized anatase and rutile TiO2 using amorphous phase TiO2, Hengbo Yin, et al., Journal of Materials Chemistry,第11卷第6期，第1694-1703页，2001-04-09”），此外，催化剂的抗老化性能主要是由基底涂层带来的，本申请说明书[0076]-[0078]段记载了催化剂的热老化性试验，其制备的催化剂在水热老化后其性能仅有较小的劣化，而对比文件1中并没有给出关于催化剂抗老化性能的相关测试数据，本领域技术人员根据对比文件1的上述内容并不能确定其制备获得的基底涂层与本申请的涂层的微观结构相同，也无法进一步推定其具有与本申请相当的抗老化性能；其次，关于活性组分，对比文件3虽然公开了一种以氧化铁和氧化锰为活性组分的低温SCR催化剂，但其具体制备方法为（参见说明书2.1.Preparation of catalysts部分）硝酸铁和乙酸锰溶液直接在TiO2催化剂载体上共沉淀反应得到Fe-Mn基过渡金属氧化物催化剂，而本申请中活性组分的制备方法为锰盐、铁盐及高锰酸钾在尿素作用下进行水热反应，由于共沉淀法和水热法具有不同的特点，如水热法制得的分体具有晶粒发育完整、颗粒团聚较轻的优点，而共沉淀法则可通过溶液中的化学反应直接得到化学成分均一的纳米粉体材料，且本申请所用具体原料及其配比量也与对比文件3的制备方法存在差异，据此并无法获得将对比文件3的共沉淀法结合到对比文件1中获得本申请技术方案的相关启示。
因此，依据现有的证据，还不足以证明驳回决定中关于权利要求1或2相对于对比文件1、对比文件3及本领域常规实验手段的结合不具备创造性的理由能够成立。
根据上述事实和理由，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年4月3日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定针对的文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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