マリモ

MARIMOとは

MARIMO紹介

数百ナノメートルの一様な粒径分布を持つアナターゼ型酸化チタン(TiO₂)ナノ粒子球状多孔体の、極めて単純な一段階合成法開発に成功しました。得られたナノ粒子の形状がマリモによく似ていることから、これら一連の金属酸化物ナノ粒子球状多孔体をMARIMO(Mesoporously Architected Roundly Integrated Metal Oxide)多孔体と名付けました。

パイロットプラントを開発し大量合成を可能にしました。TiO₂ MARIMOでは、生産量500g/日を達成しました。

新規合成法により、中実構造と中空構造の作り分けや、粒径制御も可能にしました。

SiO₂―TiO₂、ZnO―TiO₂、および数種類の酸化物を複合化した複合酸化物MARIMOを開発しました。

アナターゼ型酸化チタン(TiO₂) MARIMOの無破砕スラリー化に成功しました。

球状酸化物合成品一覧

中実TiO₂ MARIMO多孔体

中実TiO₂ MARIMO多孔体

SEM画像 ×10,000

TEM画像

中空TiO₂ MARIMO多孔体

中空TiO₂ MARIMO多孔体

SEM画像 ×10,000

TEM画像

MARIMO TiO₂ スラリー

◾️SEM画像×10,000

◾️粒度分布:534nm(dv:50)

開発への歩み

MARIMO粒子の発見は2011年に遡る。
当時、高知工科大学 小廣和哉教授の研究室では「超臨界流体を用いた化学反応」の研究が精力的に進められていた。その研究の過程で、王鵬宇助教(当時)らが合成した生成物の電子顕微鏡観察を行っていたところ、ある日一風変わった球状粒子が見つかった。外観から「MARIMO」と命名されたその粒子は、特徴的な構造と合成方法の簡便さ・汎用性の高さから、様々な用途への応用が当初から期待された。しかしながら、実験室レベルでの合成方法では1度の反応により20 mg程度(一さじ程度の量)しか得られず、実用的な応用研究のためには量産化がネックであった。

 大学内で様々な基礎研究が進められる中、2012年6月高知県の産学官民コミュニティ「土佐まるごと社中」でのある場面が、量産・実用化に向けた重要な転機となった。高知工科大学の産学連携コーディネータとの懇談において、大学内で進められているナノ研究として「MARIMO」の話題が紹介された。この交流会での出会いをきっかけに、「MARIMO」の量産・実用化への道が大きく進んだ。
2013年より高知工科大学との産学共同研究を開始、高知県の委託事業・補助事業の支援を受けながら量産化を模索した。2014年より、新たなメンバーとして大谷政孝助教(現、准教授)も加わり、量産化に向けた工程や設備、条件の最適化が進められた。約1年の試行錯誤を経て、2015年初頭に現在の量産体制の原型が完成した。その後、ユーザーのニーズに対応すべく、いくつかの改良、安全性試験を繰り返しながら発展し、現在の量産体制が整った。量産体制の確立により、MARIMO粒子を採用した製品化に対す期待は益々高まった。

また、一連の産学連携研究をきっかけに、2019年3月には、宇治電化学工業株式会社と高知工科大学との間で包括的連携協定を締結しており、産学連携研究をきっかけとした高知県内の新産業創出がますます期待されている。

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