发明创造名称：一种纳米镍粉的制备方法
外观设计名称：
决定号：200114
决定日：2020-01-09
委内编号：1F260253
优先权日：
申请（专利）号：201510338646.5
申请日：2015-06-17
复审请求人：北京科技大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：宋卫华
合议组组长：黄振山
参审员：路志芳
国际分类号：B22F9/22(2006.01)，B82Y40/00(2011.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求相对于最接近的对比文件存在区别技术特征，但该区别技术特征被其它对比文件给出了技术启示，在该技术启示下，本领域技术人员有动机将两者结合，且产生的技术效果也是可预料得到的，则该项权利要求的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510338646.5，名称为“一种纳米镍粉的制备方法”的发明专利申请（下称本申请），申请人为北京科技大学。本申请的申请日为2015年06月17日，公开日为2015年09月09日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年05月24日以本申请权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定，驳回决定所针对的文本是：申请日2015年06月17日提交的说明书摘要、说明书第1-26段（第1-3页）、摘要附图、说明书附图图1-2（第1-2页）；以及2018年02月23日提交的权利要求第1项。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN104451225A，公开日2015年03月25日；
对比文件2：“溶液燃烧合成制备铁/镍基纳米粉末的研究”，刘烨，中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑，2015年第06期，第B020-10页，公开日2015年06月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种纳米镍粉的制备方法，其特征在于：
1）液相法制备纳米NiO前驱体粉末：将硝酸镍、尿素和葡萄糖按尿素与硝酸镍的摩尔比为(0.05～0.6):1、葡萄糖与硝酸镍的摩尔比为(0.6～1.5):1的比例溶解于去离子水，配成溶液，加热溶液直至发生剧烈氧化还原反应，反应过程中生成大量气体防止粉末团聚，葡萄糖络合反应体系中的金属离子，防止在溶液中金属镍离子的水解沉淀，同时提供部分能量和加大气体产生量，最后得到反应活性高的纳米NiO前驱体粉末；
2）还原：将步骤1）得到的前驱体粉末在氢气或分解氨气氛中还原，还原温度为300～900℃，还原时间为1～3小时，得到平均粒径为100～500nm的纳米镍粉。”
驳回决定指出：权利要求1中还原气氛为氢气的技术方案A与对比文件1的区别技术特征是：①本申请为纳米镍粉的制备方法，不含有ODS相，先制备的是纳米NiO前驱体粉末，而不是NiO和氧化物增强相的前驱体粉末，制得的纳米镍粉的平均粒径为100～500nm；②尿素与硝酸镍的摩尔比为(0.05～0.6):1，葡萄糖与硝酸镍的摩尔比为(0.6～1.5):1。对于区别技术特征①，对比文件2给出了在不含有氧化物增强相形成盐的情况下，利用尿素或葡萄糖通过氧化还原反应可使硝酸镍生成纳米NiO粉末的技术启示；对于区别技术特征②，基于对比文件1公开的反应物中尿素与硝酸根、葡萄糖与硝酸根的摩尔比，本领域技术人员可通过有限的常规试验获得上述摩尔比；因此权利要求1的技术方案A不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1中还原气氛为分解氨的技术方案B与对比文件1的区别技术特征还具有：还原气氛为分解氨，而分解氨也是本领域常用的还原气氛，相应的，上述技术方案B也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对申请人的意见陈述，驳回决定进一步指出：本申请与对比文件1-2都是利用燃烧合成反应，本申请权利要求1的氧化还原反应过程与对比文件1的方法过程本质上相同，且对比文件2给出了在不含有氧化物增强相形成盐的情况下、利用尿素或葡萄糖通过氧化还原反应可使硝酸镍生成纳米NiO粉末的技术启示，基于此，本领域技术人员容易想到将对比文件1中ODS相原料去除，先制备纳米NiO前驱体粉末，之后还原得到纳米镍粉，具体配比是本领域技术人员通过常规有限试验可获得的；氢气和分解氨均是本领域常用还原气体，且对比文件2已公开了“葡萄糖可以作为低温燃烧合成燃料，同时也是一种很好的络合剂，能起到防止沉淀和均匀溶液中粒子分布的作用，以及加入葡萄糖后，在反应物进行燃烧之前有较大的膨胀”，由此本领域技术人员可知葡萄糖具有络合反应体系中金属离子、防止溶液中金属镍离子水解沉淀、同时提供部分能量和加大气体产生量的作用。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月07日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1与本申请权利要求1的具体反应过程不同，对比文件1是自蔓延燃烧反应，需要将反应蒸干成粉末后点燃，与对比文件2和本申请的溶液燃烧反应原理不同，对比文件1和2没有结合启示；本申请针对纳米NiO粉末来选择适宜的还原气氛及参数，是需要付出创造性劳动的。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月17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认为：本申请与对比文件1-2都是利用燃烧合成反应，本申请权利要求1的氧化还原反应过程与对比文件1的方法过程本质上相同，且对比文件2给出了在不含有氧化物增强相形成盐时、利用尿素或葡萄糖通过氧化还原反应可使硝酸镍生成纳米NiO粉末的技术启示，基于此，本领域技术人员容易想到将对比文件1中ODS相原料去除，先制备纳米NiO前驱体粉末，之后还原得到纳米镍粉，至于具体配比是本领域技术人员通过常规有限试验可获得的；氢气和分解氨均是本领域常用还原气体，本领域可根据该气体对纳米镍粉的作用情况进行选择；因而坚持原驳回决定。
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07月22日向复审请求人发出复审通知书，指出：对于包含“前驱体粉末在氢气氛中还原”的权利要求1的技术方案1与对比文件1的区别技术特征在于：液相法制备纳米NiO前驱体粉末，前驱体中不含有氧化物增强相形成盐，尿素与硝酸镍的摩尔比为（0.05-0.6）：1，葡萄糖与硝酸镍的摩尔比为（0.6-1.5）:1，加热溶液直至发生剧烈氧化还原反应，还原后得到平均粒径100-500nm的纳米镍粉。对此，对比文件2给出了前驱体中不含有氧化物增强相形成盐，通过葡萄糖硝酸盐溶液燃烧合成粒径可控的纳米NiO粉末的技术启示，进而基于对比文件2公开的葡萄糖含量与粉末粒径的关系，本领域技术人员容易想到通过控制葡萄糖和硝酸镍的比例使得制备得到的纳米Ni粉粒径在100-500nm范围内；而基于对比文件1已公开的反应体系中尿素与硝酸根的比例，本领域技术人员可通过常规的有限试验优选该比例，对此无需付出创造性的劳动；因此权利要求1的技术方案1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于包含“前驱体粉末在分解氨气氛中还原”的权利要求1的技术方案2与对比文件1的区别技术特征还具有：采用分解氨气作为还原气体，而分解氨气是本领域常用还原气氛，相应的，权利要求1的技术方案2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的意见陈述，合议组进一步指出：对比文件1的反应体系中除了包含形成ODS相的盐外，其它前驱物与本申请相同，其中尿素作为还原剂，葡萄糖作为络合剂和燃料；另外，对比文件2给出了不添加ODS相、通过葡萄糖与硝酸镍的比例控制溶液燃烧合成法所得的纳米NiO粉末粒径的技术启示；而采用分解氨气，即N2和H2的混合气体作为还原气体，是本领域的常规选择，至于本申请限定的还原参数已被对比文件1公开；因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年09月06日提交了意见陈述书，未修改申请文件。
复审请求人认为：（1）对比文件1为粉末点烧合成反应，与对比文件2和本申请的溶液燃烧反应不同，对比文件1和2没有结合启示，且对比文件1的粉末点烧合成反应与本申请的溶液燃烧合成反应的原料、反应方式和过程都不同，未给出葡萄糖络合不同反应体系中金属离子的技术启示，另外，对比文件2与本申请的反应体系不同，仅以葡萄糖作为主要燃料，没有给出以尿素为主要燃料、葡萄糖为辅助燃料并络合反应体系中金属离子的技术启示，本申请在不同体系、不同控制基础上的溶液燃烧合成和后续还原反应中粉末粒径协同控制需要付出创造性劳动；（2）本申请针对纳米NiO粉末选择适宜的还原气氛及参数，是需要付出创造性劳动的。
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。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未修改申请文件，因此本次复审通知书所依据的审查文本与驳回决定所针对的文本相同，即：申请日2015年06月17日提交的说明书摘要、说明书第1-26段（第1-3页）、摘要附图、说明书附图图1-2（第1-2页）；以及2018年02月23日提交的权利要求第1项。
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。
具体到本案：
独立权利要求1请求保护一种纳米镍粉的制备方法。对比文件1公开了一种镍基ODS合金粉末的制备方法（参见权利要求1-2），具体为：在烧杯中将反应物Ni(NO3)2·6H2O、氧化物增强相形成盐、尿素和葡萄糖溶解于少量去离子水，将烧杯置于反应炉中，搅拌加热，水蒸干后停止加热，烧杯中的反应物点烧并放出大量气体（反应中生成的大量气体可防止粉末团聚），反应结束后得到NiO和氧化物增强相的前驱体粉末；前驱体粉末在H2中还原，还原温度为300～900℃，还原时间为1～3小时，得到镍基ODS合金粉末；所述氧化物增强相形成盐为Y(NO3)3、La(NO3)3、Al(NO3)3中的一种或几种，反应物中尿素与硝酸根的摩尔比为0.05～0.8，葡萄糖与硝酸根的摩尔比为0～1.5之间；此外，由葡萄糖本身是一种多羟基醛，结合上述反应体系可知，葡萄糖可以作为低温燃烧合成的燃料，同时也作为络合剂，可络合反应体系中的金属离子，从而防止溶液中金属镍离子的水解沉淀，并同时提供部分能量和加大气体产生量，提高所制备前驱体粉末的反应活性。
对于包含“前驱体粉末在氢气氛中还原”的权利要求1的技术方案1与对比文件1的区别技术特征在于：液相法制备纳米NiO前驱体粉末，前驱体中不含有氧化物增强相形成盐，尿素与硝酸镍的摩尔比为（0.05-0.6）：1，葡萄糖与硝酸镍的摩尔比为（0.6-1.5）:1，加热溶液直至发生剧烈氧化还原反应，还原后得到平均粒径100-500nm的纳米镍粉。基于上述区别技术特征，确定该权利要求的技术方案1实际解决的技术问题是：如何提供一种工艺简单、粒径可控的纳米镍粉的制备方法。
对于上述区别技术特征，对比文件2公开了一种葡萄糖硝酸盐溶液燃烧合成制备NiO纳米粉末的方法（参见正文第3.2.3节，第23、33-39页）：硝酸镍和葡萄糖作为原料，葡萄糖作为燃料，加热后，溶液发生浓缩并逐渐形成胶状物，继续加热，胶状物发生燃烧，在葡萄糖与硝酸镍的摩尔比α=1时，超声波分散后得到的NiO粉末粒径为20-200nm；由于葡萄糖中活性基团为羰基，故反应较为温和，可使反应温度降低，从而控制粒径大小，且部分NiO在燃烧合成时已被还原，使得后续还原处理更加容易进行；可见对比文件2给出了前驱体中不含有氧化物增强相形成盐的情况下，通过葡萄糖硝酸盐溶液燃烧合成粒径可控的纳米NiO粉末的技术启示，基于此，本领域技术人员容易想到将其结合于对比文件1中，在前驱体中不添加氧化物增强相形成盐的情况下，采用硝酸镍、尿素和葡萄糖体系溶液燃烧合成制备粒径可控的纳米NiO粉末，而控制NiO前驱粉末的粒度直接影响还原后生成的Ni粉末的粒度，由此本领域技术人员可预料得到，粒径可控的纳米NiO前驱体粉末经还原后可得到粒径可控的纳米Ni粉末，进而基于对比文件2公开的随着葡萄糖含量的增加，燃烧合成制备的粉末前驱体粒径呈现先增大后减少的趋势（参见正文第35页第1段，图3-2），本领域技术人员可通过控制葡萄糖和硝酸镍的比例使得制备得到的纳米Ni粉粒径在100-500nm范围内；另外，基于对比文件1已公开的反应体系中尿素与硝酸根的摩尔比为0.05～0.8，其中尿素作为还原剂，本领域技术人员可通过常规的有限试验优选得到尿素与硝酸镍的摩尔比为（0.05-0.6）：1，对此无需付出创造性的劳动；因此在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术手段得到权利要求1的技术方案1，对本领域技术人员而言是显而易见的；因此，权利要求1的技术方案1不具备突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于包含“前驱体粉末在分解氨气氛中还原”的权利要求1的技术方案2与对比文件1的区别技术特征为：（1）液相法制备纳米NiO前驱体粉末，前驱体中不含有氧化物增强相形成盐，尿素与硝酸镍的摩尔比为（0.05-0.6）：1，葡萄糖与硝酸镍的摩尔比为（0.6-1.5）:1，加热溶液直至发生剧烈氧化还原反应，还原后得到平均粒径100-500nm的纳米镍粉；（2）采用分解氨气作为还原气体。基于上述区别技术特征，确定该权利要求的技术方案2实际解决的技术问题是：如何提供一种工艺简单、粒径可控的纳米镍粉制备方法。
对于上述区别技术特征（1），参见前述对权利要求1的技术方案1的评述；对于上述区别技术特征（2），采用分解氨气，即N2和H2的混合气体作为还原气体，是本领域常用的还原气氛，因此在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术手段得到权利要求1的技术方案2，对本领域技术人员而言是显而易见的；因此，权利要求1的技术方案2也不具备突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见陈述
合议组认为：
（1）对比文件1已记载了“低温燃烧合成法制备镍基ODS合金粉末”（参见说明书第0018段），而溶液燃烧合成法又称为低温燃烧合成，相比于自蔓延合成反应，低温燃烧合成包括溶液加热、浓缩、冒烟的过程，可见对比文件1-2和本申请均为溶液燃烧合成法；其次，对比文件1与本申请采用的都是尿素、葡萄糖和硝酸盐燃烧合成体系，其中尿素作为燃料和还原剂，葡萄糖作为燃料和络合剂，由于葡萄糖具有多个羟基基团可络合金属离子，通过络合可增加金属离子的溶解性，阻止金属盐在溶液加热中结晶析出，并且葡萄糖在过量时可燃烧生成CO2等气体，加大了气体产生量，基于对比文件2给出的不添加ODS相时、通过不同葡萄糖与硝酸镍的比例调整溶液燃烧合成法制得的纳米NiO粉末粒径的技术启示，本领域技术人员容易想到通过改变溶液燃烧合成反应体系中原料配比以获得不同粒度的NiO粉体；
（2）氢气或分解氨气均是本领域常用的还原气体，纳米粉末活性高、容易自燃也是本领域的公知常识，因此根据所制得的纳米粉末特性选择氢气或分解氨作为还原气氛，是本领域的常规选择，至于本申请限定的还原参数（还原温度和时间）已被对比文件1公开。
因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力，不予接受。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月24日对本申请作出的驳回决定。
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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