谷口育雄准教授

碳中和能源国际研究所

专业    高分子材料科学

现代生活中，无论发电、燃烧、输送等几乎所有方面都须依赖化石燃料。我们在享受便利的同时，化石燃料燃烧排放的二氧化碳引起的全球变暖和气候变动等危害已不容忽视！人类活动排放的二氧化碳构成了引起全球变暖的温室气体的主要成分，目前全世界范围内，削减二氧化碳排放量，减少化石燃料的使用已是当务之急！

九州大学碳中和能源国际研究所的谷口育雄准教授正从新的角度开拓这一问题的解决途径，即研究在二氧化碳排放源头分离回收二氧化碳，并将其储存于地下。如能有效实施从排放气体中分离二氧化碳，这一技术将成为加速排放削减的极有利手段。

谷口准教授表示“目前，二氧化碳分离回收技术中主要有吸收法、吸附法、膜分离法等3个方法。虽然吸收法研究最广泛，但吸收回收的二氧化碳过程中需要较大成本，这一瓶颈仍是其实际应用时面对的壁垒。”

谷口准教授正研究取代吸收法的方法——即通过高分子膜从混合气体中选择性分离二氧化碳的膜分离法。高分子一般应用于塑料容器等，谷口准教授正在设计的是能使二氧化碳选择性渗透的高分子化合物。

开发的分离膜不同于以往只允许小分子通过的分离模式，它不局限于分子大小，而是利用基于分子特性的相互作用原理，使特定的气体分子通过或阻挡其通过。谷口准教授研究团队控制高分子膜构造的同时，添加其他分子来控制这种相互作用。研究团队在利用膜分离回收二氧化碳方面的成果走在世界前列。

谷口准教授表示“对高分子膜研究成果贡献巨大的是“胺”这一含有氮原子的化学物质。氮元素与二氧化碳的相互作用提高了膜的选择性。并且通过调节和优化胺的化学结构，使得与二氧化碳的相互作用既不强也不弱，可以提高二氧化碳的渗透速度。”

谷口准教授还通过研究成功开发了从与氢气的混合气体中分离二氧化碳的膜。为从化石燃料中生成氢时选择性分离同时产生的二氧化碳，这种特殊的气体选择性不可或缺。氢在燃烧或用于燃料电池时，不会排出二氧化碳，作为低碳燃料未来可期得到广泛应用。

谷口准教授的研究不只局限于实验室中，更在高分子膜的实际应用中取得了成果。与企业的共同实证试验等正积极推进中。另一方面，除温室气体排放外，为解决另一个重要的环境问题——塑料污染问题，谷口准教授正在研究开发可在自然环境中分解的新型高分子材料。

谷口准教授强调“高分子材料科学是解决这些问题的新的突破口。通过调查原理，不断累积新的发现，将会在未来找到解决办法”。从实验到实践，谷口准教授从高分子研究出发，不断为挑战环境问题而倾力研究。

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