古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网 材料科学的创新始于我校的超细颗粒“MARIMO”
- MARIMO是我校研制的一种由无数微小金属氧化物单晶初级粒子组成的球形多孔纳米粒子。由于其表面具有微小的凹凸，且表面积极大，因此有望用于多种用途。 2011年，Kazuya Kohiro教授及其同事开发了一种超高速合成MARIMO的方法，并通过与宇治电化学工业株式会社（高知市）的联合研究建立了大规模生产技术。 2020年6月，YAMAKIN株式会社（大阪市）作为MARIMO的首次商品化推出了高功能牙科粘合剂，目前正在多个领域进行应用研究。
建立了实际应用所必需的量产技术
“MARIMO”始于2011年6月。由Kohiro教授领导的研究小组发现了一种革命性的方法，可以在短短10分钟内合成最常用的光催化剂二氧化钛的多孔纳米颗粒。传统的合成方法操作复杂、反应时间长，而新方法只需将异丙醇钛作为原料、羧酸作为助剂添加到甲醇中，并将混合物加热至约300-400℃。由此产生的纳米粒子被命名为“MARIMO（介孔结构圆形集成金属氧化物）”，因为它们的形状类似于marimo，应用研究一直在“MARIMO PROJECT”下取得进展。 纳米级颗粒，并且可以在表面的不规则处容纳各种物体，因此显然它可以用于广泛的应用。”
然而，当时实验室一次可以生产的量只有20毫克左右。大规模生产对于实际应用至关重要，而该公司遇到了一个重大障碍。磨料制造商宇治电化学工业株式会社注意到了其作为材料的潜力并挺身而出，并于2013年开始共同研究建立大规模合成技术。使用 MARIMO 二氧化钛，现在每天可以生产约 1 公斤。 MARIMO现在可以使用多种金属氧化物进行批量生产，包括二氧化硅、二氧化钛和氧化锆，并且我们还成功地合成了多种纳米级金属氧化物。 MARIMO 的世界正在超出人们的想象范围。
使用 MARIMO 的高性能牙科粘合剂的商业化
MARIMO预计将应用于化妆品、药物/基因输送、绝缘材料和太阳能电池等广泛领域，并且正在收到来自日本和国外的询问。牙科材料制造商 YAMAKIN Co, Ltd 最先注意到了这一潜力。随着对高粘合强度牙科粘合剂的需求不断增加，通过用具有高表面活性的氧化锆MARIMO代替传统产品中含有的二氧化硅颗粒，我们成功地创造了MARIMO和树脂材料的紧密复合材料。它于2020年6月作为高性能牙科粘合剂“KZR-CAD Marimocement LC”上市。这是第一个使用 MARIMO 技术的产品。
通过添加氧化锆MARIMO，提高了粘合强度和透光率，关键是“即使是光聚合型也能实现高粘合强度。”
“MARIMO的初级颗粒极小，因此可以抑制光线混乱，并具有一定程度的透光率。通过提高透光率，光线到达粘合剂界面，粘合剂通过光聚合硬化。”
以往的产品需要混合多种化学物质进行化学聚合，而本产品仅通过光聚合即可在短时间内固化，并且具有与单一类型相同或更高的粘合强度。因此，在工作效率方面有很大的好处，比如能够缩短现场的工作流程。
此外，作为MARIMO的实用开发之一，Kohiro教授和他的同事将氧化钛MARIMO的凹凸表面结构应用于催化剂载体。通过将金属纳米粒子催化剂嵌入表面凹凸处，他们成功地表现出了优异的耐高温性。这利用了 MARIMO 表面凹凸不平的特性，使其能够“夹紧材料并牢固地固定它们。”
“通常情况下，当施加热量时，金属纳米颗粒会因热振动而粘在一起并变大，但有了 MARIMO，金属纳米颗粒可以嵌入微小的不规则处，因此即使在高温下，颗粒也不会移动，并且可以持续很长时间。”
此外，当将氧化钛MARIMO应用于锂离子电池时，证实其性能比传统产品显着提高。
``除了大幅提升储电能力外，还能承受高速充放电，仅需6分钟即可充放电20次。''
此外，我们还证明，只需将极少量的 MARIMO 作为增强性能的交联剂（填料）混合到聚合物中，就会与聚合物发生缠结，从而显着提高聚合物的强度。
“我们希望通过将 MARIMO 与各种聚合物混合，MARIMO 的固有特性（例如高强度、透明性和孔隙率）将能够在许多领域得到体现。”
通过使用 MARIMO，化学反应可以更有效地进行。看来，通过此实现古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网效率的大幅提高不仅仅是一个白日梦。 “利用其多孔性和极大的表面积，它可以储存和释放大量的物质，还可以在不平坦的表面上钩住和固定物质。MARIMO的潜力在于它可以在纳米水平上控制这一点。最终，我想利用MARIMO的催化功能来解决古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网和环境等全球性问题。”
目前，我们正在与多家公司合作，为 MARIMO 开发新产品。 “在接下来的几年里，我认为我们将能够创造出很多人们可以看到的产品，”他满怀期待地说。
发布日期：2020 年 10 月