用碳素拯救地球——创造未来50年、100年可持续的低能源消耗社会 先导物质研究所 尹圣昊教授
来自: 九州大学北京事务所
2020-05-07
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先导物质化学研究所

尹圣昊 教授


个人简介
    尹教授出生于韩国釜山。在1979年进入汉城国立大学学习,当时韩国正处于民主化进程之中,在大学的第一年里,更多的是忙于学生运动而不是学习。作为一名大学校报的记者,当时的尹教授特别活跃。从大学第二年开始,变得更加关心自己的未来和为了家庭找到稳定的工作。毕业后,在父亲的鼓励下,进入研究生院学习聚合物科学,1986年获得硕士学位,1988年完成博士课程。尹教授在学生时期就结婚了,在1988年加入韩国最大的钢铁制造商浦项制铁(POSCO)之前,服完了6个月的义务兵役。公司很快就认可了其杰出表现,浦项制铁的总裁亲自挑选他开发沥青基碳材料。这就是尹教授发现自己的研究课题“先进的碳材料化石资源”的经过,这一研究贯穿了其整个职业生涯。
    1991年,为了去寻找一个更好的研究环境,自掏腰包离开韩国,去九州大学综合理工学院学习。1994年获材料工程专业博士学位,师从持田勲教授。毕业后,在先导物质化学研究所担任研究助理。1995年,加入韩华石化有限公司(现为韩华石化总公司) ,韩国一家大型企业。 然而,当1997年中国的经济危机迫使公司缩减研发规模时,尹教授又搬到了美国。虽然在Northeastern大学做了一年的研究后回到了韩国,但最终还是决定回到日本,在其导师持田勲教授的指导下,在一个最先进的环境中继续他的研究工作。2001年,成为九州大学的先导物质化学研究所副教授,并从2008年开始担任现在的职位。


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研究内容

    来自化石燃料资源的碳,长期以来一直被用于铅笔、墨水等日常用品。然而,今天的研究人员仍在继续研究碳,在许多领域发现了碳的新用途,尤其是在制造业。以沥青基碳纤维为例,它是通过提取重油或煤焦油(石油和煤炭的副产品) ,并在高温下对其进行碳化而制成的。由此产生的碳纤维相对轻和坚固,使它们成为加强便携式设备、建筑物、桥梁和其他每一盎司重要的物体的替代品。它们有许多应用,例如在电动汽车、机械臂和其他智能设备中。从煤炭等化石燃料的副产品中制造出来的碳材料在尖端产业中扮演着至关重要的技术角色。 然而,自18世纪英国工业革命开始以来,世界已经消耗了太多的化石燃料来产生能源。 这被认为是我们今天看到的严重环境污染的主要原因之一。
    你知道焦炭,一种由简单的煤加热形成的物质,是钢铁制造不可缺少的物质吗?然而,钢铁必须在1600摄氏度以上的温度下生产。当铁矿石(氧化铁)变成钢铁时,焦炭变成一氧化碳,从而产生大量的二氧化碳排放。 直到20世纪末,特别是发达国家,其经济的动力来自于大量的化石燃料。今天,像中国、印度和其他东南亚国家这样的发展中国家也依赖于低效和过度的化石燃料消耗,比如煤炭,来促进经济的快速发展。这一趋势预计将持续到2050年以后。
    化石燃料是重要的资源,使我们能够有效地提取工业所需的原材料,并生产我们生活所需的廉价能源。然而,地球拥有有限的化石燃料储备,一些人预测这些储备将在本世纪末耗尽。这使得稳定获取和有效利用化石燃料对未来发展至关重要,因此现在已成为国家政策问题。
我想通过有效利用矿物燃料的副产品,开发节能环保的先进碳材料来解决与二氧化碳有关的问题。我主要是通过开发和应用新型高功能碳材料来做到这一点。我的主要研究课题主要涉及: (1)开发新型功能性碳材料并改善其工业用途(包括碳纤维、药用活性炭和人造石墨)的性能; (2)利用煤炭和石油作为高效能源(包括煤炭气化和石油重整) ; (3)应用新型碳材料(包括电容器、吸收热泵、消除氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和挥发性有机化合物(VOC))以减少对空气的污染; (4)探索碳结构的基本原理以提高我们对这些材料的理论认识。我计划利用九州大学正在进行的氢研究,提议对煤炭气化进行相关研究,这是最便宜的制造氢的方法。
    在研究和技术共享方面,日本的碳产业一直处于世界领先地位。然而,我们在中国和韩国等国家看到的快速技术发展和市场扩张,正在威胁着这一地位。鉴于这种情况,我真心希望我们能够通过整合纳米碳和其他基于传统功能性碳材料的制造技术,彻底改变日本的碳工业。这将创造新颖的先进的碳材料,将提高性能和帮助降低价格,扩大市场。我希望通过继续研究高效利用化石燃料和开发有助于环境保护的碳材料,来帮助日本碳工业保持其领先地位。
    像石油和煤这样的化石燃料资源是上帝赐予的礼物。我相信,如果我们极其谨慎地使用这些资源,我们确实可以通过有效利用这些资源来创造一个零排放的社会。我想尽我最大的努力来实现这一目标。


个人主页

https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K001870/index.html



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