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1、客户向你介绍了其作出的有关二氧化硅溶胶的发明(附件1)，并提供了其掌握的现有技术(附件2)，委托你所在的专利代理机构为之提交项发明专利申请。在撰写专利申请文件前，你对现有技术进行了检索，找到了一份相关的对比文件(附件3）。第一题：请根据客户作出的发明(附件1)，参考客户提供的现有技术(附件2)和你检索到的对比文件(附件3)，为客户撰写一份权利要求书。具体要求如下：1、权利要求书应当包括独立权利要求和从属权利要求。2、独立权利要求应当满足下列要求：(1)在合理的前提下具有较宽的保护范围，能够最大限度地体现申请人的利益；(2)清楚、简明地限定其保护范围；(3)记载了解决技术问题的全部必要技术特征；
2、(4)相对于客户提供的现有技术和你检索到的对比文件具有新颖性和创造性；(5)符合专利法及其实施细则关于独立权利要求的其他规定。3、从属权利要求应当满足下列要求：(1)从属权利要求的数量适当、合理；(2)与被引用的权利要求之间有清楚的逻辑关系；(3)当授权后面临不得不缩小权利要求保护范围的情况时，能提供充分的修改余地；(4)符合专利法及其实施细则关于从属权利要求的其他规定。第二题：请根据专利法、实施细则、审查指南的有关规定，对下述问题作出回答，回答的内容应当与你撰写的权利要求书相适应：1、确定本发明所要解决的技术问题。2、说明您所撰写的所有独立权利要求与客户提供的现有技术(附件2)和你所检索到的
3、对比文件(附件3)相比具有新颖性和创造性的理由。3、为本发明专利申请撰写一份说明书摘要。4、在向专利局递交申请前，是否有必要向客户提出有关建议?如果有必要，请给出你的建议，并简单说明理由。特别提示：作为考试，仅要求依据客户提供的发明内容进行撰写，不要补充你可能具有的有关该发明主题的任何专门知识。化学专业试题-附件1 客户作出的发明简介众所周知，二氧化硅溶胶是含有很小二氧化硅颗粒的水相体系，这一体系根据其中的颗粒大和其他因素可应用于各种领域中。过去主要是将二氧化硅溶胶与阳离子或两性聚合物起用作造纸原料的添加剂，目的是提高造纸过程中的保留值和改善脱水作用。水分散的二氧化硅颗粒的平均尺寸越小，其比表
4、面积越大，颗粒就越容易聚集。二氧化硅溶胶会随着二氧化硅颗粒的聚集而自发出现胶凝现象，形成固态的凝胶。现有技术的方法始终不能制备出浓度大于38(重量)、颗粒大小在10纳米以内的二氧化硅溶胶，这主要是因为二氧化硅的浓度一旦达到38(重量)时，就会因颗粒的聚集出现胶凝。二氧化硅化学一书公开了颗粒尺寸与比表面积之间的关系：平均颗粒尺寸比表面积 (纳米)(米2/克)3 917555073921222922125我们发明了一种方法，可以获得一种高浓度的碱性二氧化硅溶胶。这种二氧化硅溶胶中的颗粒是单分散、非聚集的，除了能在造纸工业中应用外，还可用作絮凝剂，并且特别有效。该方法中使用的起始悬浮液可以通过以下方
5、式获得：使碱金属硅酸盐的水溶液，例如SiO2/Na2O的摩尔比约为3.36:1(溶液中含有约5-6(重量)SiO2)的硅酸钠水溶液，在室温下通过如Resindion公司销售的RELlTE?CF强阳离于交换柱，得到pH值为2-3.5的不稳定酸性溶胶。按下列方式使酸性溶胶在室温下稳定化：剧烈搅拌所述酸性溶胶，并加入碱性硅酸盐，使pH值由起始时的约2-3.5变成9-11。例如，向约10米3的酸性溶胶中加入约800升20-30(重量)的硅酸钠溶液，使原先的酸性溶胶的碱度达到约140-160毫克当量升。将这种稳定化的溶胶装入适当的蒸发器中加热浓缩。浓缩的条件是至关重要的，即在真空中温度为约90-98，优
6、选约95的沸腾温度下进行，直到SiO2的浓度达到约5-15(重量)，pH值为9-10。获得所期望的浓度后，例如可使用合适的热交换器，对该溶胶进行冷超滤，使其尽快地从沸腾温度冷却到室温或室温以下。关于冷却需的时间，应注意在4小时内把温度降低到15-30。使用什么样的超滤装置是不重要的。从便利的角度出发，最好使用本领域技术人员已知的薄膜，例如截流值为10,000-30,000道尔顿的平面膜或卷曲膜。由于该溶胶通过薄膜时会发热，因此建议控制温度低于50，否则截流值会变大。经过上述的超滤后，溶胶被浓缩，但起始颗粒的粒径保持不变。一旦超滤完成后，就可以获得一种颗粒尺寸在1-10纳米范围内、优选的浓度为4
7、5-52(重量)的碱性二氧化硅溶胶。经超滤后，必须调节经过超滤浓缩的阳离子和阴离子的含量，使所获得的二氧化硅溶胶达到稳定。这一步骤是相当重要的，若进行得不够充分，将导致二氧化硅溶胶不稳定，发生胶凝现象。可以采用本领域技术人员熟悉的技术进行调节，例如使用离子交换树脂。作为一种举例，可按下列常规方法进行所述调节：使一定量的二氧化硅溶胶产物(优选占总重量的20-50)通过可以捕获钠离子的强阳离子交换树脂层(例如Resindion公司的RELITE?CF)，得到酸性溶胶；将这样得到的酸性溶胶与所述二氧化硅溶胶产物的剩余部分混合；然后，从所得混合物中取出一定量(优选占总重量的20-50)，使其通过弱阴离
8、子交换树9旨层(例如Resindion公司的RELlTE?4MS)；最后，将收集液与其剩余部分混合。最终产物中的硫酸根离子浓度最好为100-170毫克/升，钠离子浓度最好为0.27-0.40(重量）。在研究中我们意外地发现，如果将钠离子浓度在本发明范围内的二氧化硅溶胶与硫酸和蒸馏水混合，在搅拌和不高于50的温度下进行反应，冷却2-4小时，即可获得一种用于铅酸电池的不流动凝胶电解质。采用该电解质的铅酸电池因钠离子含量低而不渗酸、不水化，其使用寿命是现有技术铅酸电池的2-3倍。这一发明具有明显的经济价值。我们进行了一些试验，结果如下：试验1：制备碱性二氧化硅溶胶将硅酸盐(SiO2/Na2O摩尔比为
9、3.36)和一定量的水装入压力为5-6个大气压的高压釜中，所述水量应足以使最终获得的硅酸盐溶液的浓度达到25(重量)，该溶液由于硅质沙附带的粘土而变得混浊，预倾析该溶液并将其移入絮凝池中，在该池中用水将该溶液进一步稀释到大约20(重量)，然后在搅拌下加热溶液至大约70，并加入低分子量的阳离子絮凝剂，在此温度下搅拌约2小时，随后倾析48小时，回收的经过净化的液体再用水稀释到约5(重量)，即为无杂质的起始硅酸钠水溶液。将该硅酸钠水溶液通过装有强阳离子树脂RELlTE?CF的交换柱，使硅酸钠和树脂氢离子进行交换，得到pH为2的不稳定胶态硅酸(酸性溶胶)；将10米3的所述酸性溶胶放人装有推进式螺旋桨搅
10、拌器的池子中剧烈搅拌，快速加入800升碱性硅酸盐使pH值从2提高到10左右；将这种经稳定的溶胶在真空中加热到95的沸腾温度，直到SiO2的浓度为6(重量)，pH值约为9.5，平均颗粒尺寸为4.4纳米；在2小时内使该二氧化硅溶胶从95冷却到室温，采用截流值为20,000道尔顿的平面薄膜进行冷超滤；超滤后，要对溶胶中的阳离子和阴离子进行调节，即取出溶胶产物总重量的30，使其通过能捕获钠离子的强阳离子树脂层RELlTE?CF，如此得到的酸性溶胶与所述产物的剩余部分混合，再取出这些混合物总重量的30，使其通过弱阴离子树脂层RELlTE?4MS，再将收集液与剩余部分的混合物混合。用此方法获得的最终产物的
11、特性如下：二氧化硅的浓度为41(重量)；平均颗粒直径为4.4纳米。试验2：制备碱性二氧化硅溶胶按与试验1相同的方法制备碱性二氧化硅溶胶，不同之处是在4小时内使二氧化硅溶胶从97的沸腾温度冷却到室温，获得的最终产物的特性如下：二氧化硅的浓度为48(重量)；平均颗粒直径为6.1纳米。试验3：稳定性试验将一定量起始温度为20，密度为1.14克毫升，粘度为11秒(B4号福特杯(Ford cup)，PH值为10的上述试验样品在60的温度下保温20天，即相当于在室温下放置150天，经保温后的试样在60时的密度为1.13克/毫升，粘度为11秒(B4号福特杯)，pH值为10。在60下再放置20天，没有发生变化
12、，证明该二氧化硅溶胶的稳定性很高。试验4-8：造纸过程中溶胶的保留效果在该试验中，按照附件2的试验和测试方法，测定了本发明试验1的溶胶与阳离子聚丙烯酰胺一起用于造纸时的保留效果。聚丙烯酰胺和溶胶的加入量示于下列表1中：表1：试验序号聚丙烯酰胺溶胶保留值(千克吨) (千克/吨) 40.8 0.3 57.250.80.563.760.80.773.570.81.076.180.81.578化学专业试题附件2 客户提供的现有技术简介该现有技术公开了一种应用于造纸工业的碱性二氧化硅溶胶。该溶胶是按下列方法制备的：采用普通的碱金属硅酸盐水溶液(钾或钠硅酸盐，优选硅酸钠)为原料制备溶胶，碱金属硅酸盐中Si
13、O2与Na2O或K2o的摩尔比在1.5:1-4.5:1范围内，溶液中的SiO2含量一般为3-12(重量)，其PH值通常在13以上，可按已知方法通过加入无机酸，例如硫酸、盐酸和磷酸分两步进行酸化，第一步酸化至pH值约为8-9，使其颗粒生长，再进步酸化至pH值为14，也可采用强酸性阳离子交换树脂(例如磺酸型)直接进行酸化，然后添加普通碱，例如钠、钾或铵的氢氧化物使酸化后得到的酸性溶胶变成碱性镕胶，此时的pH值最低应为7，最好为7.5-9.5，最后85-95、的温度下处理该碱性镕胶60-130分钟，获得一种颗粒直径在7-22纳米范围内、二氧化硅浓度为43-56(重量)的二氧化硅溶胶。实施例1采用40
14、75克水将1625克SiO2含量为24.2，Si02:Na2O摩尔比为3.45的水玻璃稀释至SiO2含量为6.9，将该水玻璃溶液在装有强酸性阳离子交换树脂的柱中进行离子交换，经过离子交换后的水玻璃被水稀释至SiO2含量为6.49。将4600克经过离子交换并稀释的水玻璃加入反应器中，在充分搅拌下，向反应器中加入氢氧化钠，使溶液的pH值达到9.5，然后加热碱化的溶液至87，加热时间为2小时，接着冷却至室温，获得一种平均颗粒直径为8.3纳米，浓度为46(重量)的碱性二氧化硅溶胶。实施例2采用标准的造纸原料，即向60漂白桦木硫酸盐和40漂白松木硫酸盐纸浆中加入30(重量)的白垩，再加入0.3克升Na2
15、SO410H2O，制成浓度约为5克/升，细组分含量为38，pH值为8.1的造纸原料，先向造纸原料中加入0.8千克吨阳离子丙烯酰胺聚合物(商标为Floerger FP 4190 PG，带有10(摩尔)的阳离子电荷，分子量约为10,000,000)，再分别按下列表1的数量加入实施例1中获得的碱性溶胶，其中阳离子丙烯酰胺聚合物和溶胶的用量均以干纤维和填料总量为基准计算的干料量。采用造纸工业中常用的800转/分的Britt动态排放瓶判定保留效果(纤维和填料的保留值)。表1：实施例聚丙烯酰胺实施例1中的溶胶保留值序号(千克/吨)(千克/吨) 20.80.348.530.80.551.940.80.753.950.81.5
