2025/06/20 更新

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セリャンチン ロマン
SELYANCHYN ROMAN
SELYANCHYN ROMAN
所属
エネルギー研究教育機構 准教授
工学部 応用化学科(併任)
職名
准教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928026723
プロフィール
九州大学が行うエネルギー分野における教育・研究の推進を目的として、企画、調整、支援を行う。研究者、学生、一般市民、産業界との連携を強化し、九州大学のエネルギー研究を広く推進する。[60%エフォート] 九州大学I²CNERにおいて、超薄膜を用いたガス分離に関する基礎的・応用的研究を実施している。主に産業混合物からの二酸化炭素回収(m-CCS)および大気からの直接回収(m-DAC)を対象とする。[40%エフォート]
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研究分野

  • ナノテク・材料 / 高分子材料

  • ナノテク・材料 / 複合材料、界面

  • ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性

  • 環境・農学 / 環境材料、リサイクル技術

  • ナノテク・材料 / 材料加工、組織制御

学位

  • 博士(工学) ( 2012年3月 )

  • 修士(物理) ( 1997年6月 )

経歴

  • Assistant professor, International Institute for Carbon-Neutral Energy Research, Kyushu University, Japan /March 2019 - March 2022 WPI Researcher, International Institute for Carbon-Neutral Energy Research, Kyushu University, Japan /January 2014 - February 2019 Post-doctoral researcher, The University of Kitakyushu, Japan /April 2012 - December 2013/ Clinical Trial Site Study coordinator, Uzhgorod National University, Ukraine /August 2005 - December 2008/ Engineer, Uzhgorod National University, Ukraine /September 2002 - August 2005/   

学歴

  • 北九州市立大学   国際環境工学大学院  

    2009年4月 - 2012年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 持続可能なエネルギーシステムの構築および環境汚染の緩和を目的とした高性能ガス分離膜技術に関する研究

    研究キーワード: 二酸化炭素, CO₂親和性, ガス分離膜, ナノ膜, 金属有機構造体(MOF), 大気直接回収, 界面

    研究期間: 2014年1月 - 現在

  • 研究テーマ: 持続可能な農業への応用を目的としたCO₂の大気直接回収

    研究キーワード: 大気直接回収, 二酸化炭素, 持続可能な農業, 炭素利用, 気候変動緩和

    研究期間: 2024年1月 - 現在

  • 研究テーマ: 再生可能かつ持続可能なナノバイオ材料に基づく膜技術の多機能エネルギー応用に向けた研究

    研究キーワード: イオン交換膜、燃料電池、プロトン交換膜、ナノセルロース

    研究期間: 2016年1月 - 2024年12月

論文

  • Harnessing Collective Magnetic Forces for Enhanced Modulation of Oxygen Diffusion in CO<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> Separation toward Direct Air Capture

    Liu, WC; Selyanchyn, R; Fujikawa, S

    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES   17 ( 18 )   26511 - 26522   2025年4月   ISSN:1944-8244 eISSN:1944-8252

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ACS Applied Materials and Interfaces  

    Membrane-based direct air capture (m-DAC) has recently been introduced as a simple, scalable, and environmentally friendly method to capture CO<inf>2</inf> from the atmosphere. The captured CO<inf>2</inf> is considered to be a carbon source for chemical reduction to other value-added chemicals. However, the chemical reduction of CO<inf>2</inf> is disrupted by any O<inf>2</inf> in the captured gas. Therefore, membranes with high CO<inf>2</inf>/O<inf>2</inf> selectivity are essential for the m-DAC process. In this work, we design magnetic mixed matrix membranes (MMMs) with magnetic nanoparticle (MNP) fillers in polymer matrices, which exhibit room-temperature trapping of gaseous O<inf>2</inf> within the membrane to achieve high CO<inf>2</inf>/O<inf>2</inf> selectivities. We found that the CO<inf>2</inf>/O<inf>2</inf> selectivity increased with both the MNP content and the externally applied magnetic field strength, signifying the magnetic interaction of paramagnetic O<inf>2</inf> with MNP, while the permeation of CO<inf>2</inf> remained unaffected. The experimental results were supported by our mathematical model. Overall, the magnetic PolyActive-MMMs containing 40 wt % MNPs achieved the highest CO<inf>2</inf>/O<inf>2</inf> selectivity of 35 under a magnetic field of 800 mT, corresponding to a selectivity enhancement of 60% over pure PolyActive membranes. Our findings demonstrate the potential of using magnetic fields to control gas transport for applications that require the separation of O<inf>2</inf> from other gases.

    DOI: 10.1021/acsami.4c22235

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Turning Microstructure in Block Copolymer Membranes: A Facile Strategy to Improve CO<sub>2</sub> Separation Performance

    Wei, J; Deng, M; Qin, ZK; Zhao, WY; Li, YJ; Selyanchyn, R; Zhao, HY; Dong, J; Yin, DG; Zhuang, YF; Deng, LY; Yang, L; Yao, L; Jiang, WJ; Zheng, JF; van der Bruggen, B; Dai, ZD

    ADVANCED SCIENCE   e2501330   2025年4月   eISSN:2198-3844

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Advanced Science  

    To mitigate global climate change, the development of membranes with high CO<inf>2</inf> permeability and selectivity is urgently needed. Here, a simple and effective non-solvent-induced microstructure rearrangement (MSR) technique is proposed to enhance the gas separation performance of Pebax 2533 membranes. By immersing Pebax 2533 membranes in amino acid salt solutions to induce MSR, the CO<inf>2</inf> permeability of the optimized Pebax 2533-GlyK 10 wt.% membrane reached 1180 Barrer, a 4.5-fold increase compared to the original membrane, without compromising CO<inf>2</inf>/N<inf>2</inf> selectivity. Moreover, the MSR membrane maintains stable gas separation performance for nearly 500 days, demonstrating excellent long-term stability. Furthermore, applying the MSR technique to thin-film composite (TFC) membranes revealed that both Pebax 2533/polyvinyl chloride (PVC) hollow fiber (HF) TFC membranes and Pebax 2533/polyacrylonitrile (PAN) flat-sheet TFC membranes exhibited significantly enhanced CO<inf>2</inf> permeance under the treatment of DI water. Characterization results indicated that the chemical-physical properties of the membranes before and after MSR are nearly unchanged, suggesting that the non-solvent-induced MSR is a promising technique for next-generation membrane development for carbon capture.

    DOI: 10.1002/advs.202501330

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Inconsistent Gas-Separation Results for Pebax Carbon-Capture Membranes: The Need for Standardized Analysis

    Wei, J; Ma, YL; Qin, ZK; Deng, J; Selyanchyn, R; Li, NW; Fan, L; Li, ZK; Deng, LY; Yi, SL; Spontak, RJ; Dai, ZD

    POLYMER REVIEWS   2025年2月   ISSN:1558-3724 eISSN:1558-3716

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    出版者・発行元:Polymer Reviews  

    The Pebax polymers are well-known in the gas-separation field since they are highly effective at separating CO<inf>2</inf> from other gases such as N<inf>2</inf> or CH<inf>4</inf>. However, the CO<inf>2</inf> separation performance of Pebax membranes has been demonstrated to vary significantly from different sources, even for the same Pebax grade from the same supplier and prepared/analyzed under similar conditions. Reported CO<inf>2</inf> permeabilities range from 50 to over 400 Barrer, and corresponding CO<inf>2</inf>/N<inf>2</inf> selectivity values lie between ∼30 and >70. In this work, available literature data for membranes fabricated from various grades of Pebax are first summarized and compared. The factors responsible for the considerable disparity in separation performance are then identified, focusing on the influence of methods, instrumentation and measurement conditions employed for gas-permeation analysis. With these factors in mind and to overcome experimental variation, we propose a comprehensive checklist of protocols for systematic single- and mixed-gas permeation tests related to carbon capture.

    DOI: 10.1080/15583724.2025.2471487

    Web of Science

    Scopus

  • Continuous direct air capture and methanation using combined system of membrane-based CO2 capture and Ni-Ca based dual functional materials 査読 国際誌

    Lingcong Li, Shinta Miyazaki, Ziyang Wu, Takashi Toyao, Roman Selyanchyn, Zen Maeno, Shigenori Fujikawa, Ken-ichi Shimizu

    Applied Catalysis B: Environmental   ( 123151 )   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Direct CO2 capture from the air by membranes (membrane-based DAC, m-DAC) is a promising new technique to achieve CO2 net zero emissions. In addition, a continuous system for CO2 capture and its reduction by hydrogen using coupled reactors has scarcely been investigated. In this study, a new continuous system consisting of a m-DAC and a methanation process (m-DAC-M) was developed. For methanation, Ni nanoparticles supported on Ca-loaded Al2O3 (Ni-Ca/Al2O3; 10 wt% Ni and 6 wt% CaO) were utilized as a dual functional material (DFM). The Ni-Ca/Al2O3 exhibited high CH4 productivity and selectivity, good stability over 100 h, and high humidity resistance properties at a low reaction temperature of 350 °C. The catalytic properties of Ni-Ca/Al2O3 were elucidated using microscopic and spectroscopic techniques. The characterization results indicated that the CaO species not only served as CO2 adsorption sites to trap concentrated CO2 from the m-DAC system but also improved the reducibility of oxidized Ni species in the hydrogenation period, thereby promoting the reduction of surface carbonate species to CH4.

    DOI: 10.1016/j.apcatb.2023.123151

    その他リンク: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337323007944

  • A new strategy for membrane-based direct air capture. 招待 査読 国際誌

    Shigenori Fujikawa, Roman Selyanchyn, Toyoki Kunitake

    Polym. J. (Tokyo, Jpn.)   53 ( 1 )   219   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    ABSTRACT: Direct CO2 capture from the air, so-called direct air capture (DAC), has become inevitable to reduce the concentration of CO2 in the atmosphere. Current DAC technologies consider only sorbent-based systems. Recently, there have been reports that show ultrahigh CO2 permeances in gas separation membranes and thus membrane separation could be a potential new technology for DAC in addition to sorbent-based CO2 capture. The simulation of chemical processes has been well established and is commonly used for the development and performance assessment of industrial chemical processes. These simulations offer a credible assessment of the feasibility of membrane-based DAC (m-DAC). In this paper, we discuss the potential of m-DAC considering the state-of-the-art performance of organic polymer membranes. The multistage membrane separation process was employed in process simulation to estimate the energy requirements for m-DAC. Based on the analysis, we propose the target membrane separation performance required for m-DAC with competitive energy expenses. Finally, we discuss the direction of future membrane development for DAC.

    DOI: 10.1038/s41428-020-00440-4

    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41428-020-00429-z

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講演・口頭発表等

  • Gas separation membranes and membrane process for direct air capture of carbon dioxide 招待

    Roman Selyanchyn and Shigenori Fujikawa

    SCEJ 89th Annual Meeting  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:Osaka Metropolitan University (Nakamozu Campus)   国名:日本国  

    その他リンク: https://www4.scej.org/meeting/89a/en_index.html

  • Optimization of the gas separation nanomembrane device and separation process for the direct air capture of carbon dioxide 国際会議

    Roman Selyanchyn and Shigenori Fujikawa

    MRM2023/IUMRS-ICA2023  2023年12月 

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kyoto International Conference Center   国名:日本国  

    その他リンク: https://mrm2023.jmru.org/

  • Exploring the feasibility of membrane technology for direct air capture 国際会議

    Roman Selyanchyn and Shigenori Fujikawa

    13th International Congress on Membranes and Membrane Processes  2023年7月 

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    開催年月日: 2023年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Makuhari Messe, Chiba   国名:日本国  

    その他リンク: https://icom2023.jp/index.html

  • CO2 preconcentration from air with the aid of membranes and its potential for distributed CO2 utilization systems 国際会議

    Roman Selyanchyn

    Mirai 2.0 Sweden-Japan joint workshop "Research and Innovation week"  2022年11月 

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kyushu University, Japan   国名:日本国  

  • Development of the membranes for the CO2 separation from air based on the CO2 selective NbOFFIVE-1-Ni metal-organic framework 国際会議

    Roman Selyanchyn, Shigenori Fujikawa

    Material Research Society Fall meeting  2021年12月 

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:アメリカ合衆国  

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産業財産権

特許権   出願件数: 1件   登録件数: 1件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • Materials Research Society (MRS)

  • American Chemical Society (ACS)

学術貢献活動

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2023年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:10

    日本語雑誌 査読論文数:0

    国際会議録 査読論文数:0

    国内会議録 査読論文数:0

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2022年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:10

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2021年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:8

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2020年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:7

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2019年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:7

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • Study of molecular interfaces in polymer thin-film composite membranes for the efficient gas separations

    研究課題/領域番号:22K04806  2022年 - 2025年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 施設園芸農業におけるスマートCO2回収・利用の実現に向けたスタートアップ共創研究

    2022年 - 2024年

    Q-PIT module research collaborative projects

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    担当区分:研究分担者  資金種別:学内資金・基金等

  • CO2分離の高効率化を目指した混合マトリックス膜中の多孔質金属有機構造体の微細化.

    2021年 - 2022年

    岩谷科学技術研究助成

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    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • Development of Global CO2 Recycling Technology towards “Beyond-Zero” Emission

    2020年8月

    NEDO (Japan) 

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    担当区分:研究分担者 

    - Development of CO2 capture unit using innovative separation nano-membranes with unparalleled CO2 permeability
    - Development of conversion unit that converts CO2 into carbon fuel with high efficiency
    - Scalable system for use in small-sized homes and medium-sized buildings

  • MOF-based polycrystalline nanomembranes directly grown on microporous polymeric supports for advanced post-combustion CO2 separation

    研究課題/領域番号:19K15342  2019年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

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教育活動概要

  • 1. Responsible instructor of the KIKAN Education course - 脱炭素エネルギー概論 (Spring Quarter, course code KED-GES1221J), 2023 ~ ongoing
    2. Instructor in the (IUPE) Fundamental Organic Chemistry class (Autumn/Winter quarters), 2022 ~ ongoing
    3. Co-instructor in the KIKAN Education Class - 脱炭素エネルギー技術と社会デザイン (Winter Quarter, course code KED-SSD5211J), 2022 ~ ongoing
    4. Co-instructor in the Automotive Advanced Science class, Department of Automotive Science, Graduate School of Integrated Frontier Sciences (Spring Semester, class code 22692117 ) 2019 ~ ongoing
    5. Co-instructor in the AMS International Communication seminar, Department of Automotive Science, Graduate School of Integrated Frontier Sciences (Summer/Winter Quarters) 2019 ~ 2024
    6. Co-instructor in the KIKAN Education Class - Introduction to Carbon Dioxide: Emissions, Capture, Storage and Utilization (Autumn Semester) 2020, course code 20892233

担当授業科目

  • 脱炭素エネルギー技術と社会デザイン

    2023年12月 - 2025年6月   冬学期

  • Fundamental Organic Chemistry Ⅱ

    2023年12月 - 2025年2月   冬学期

  • Fundamental Organic Chemistry Ⅰ

    2023年10月 - 2024年12月   秋学期

  • 脱炭素エネルギー概論

    2023年4月 - 2025年6月   春学期

  • 脱炭素エネルギー技術と社会デザイン

    2022年12月 - 2023年2月   冬学期

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FD参加状況

  • 2025年6月   役割:参加   名称:Towards a More Inclusive Kyushu University: On-Campus, Off-Campus, and Beyond(FD)

    主催組織:全学

  • 2023年9月   役割:参加   名称:Succeeding in academic careers in Japan (FD in English)

    主催組織:全学

  • 2023年6月   役割:参加   名称:Navigating the Undergraduate Classroom Strategies, Tips & Lessons from the Field

    主催組織:全学

  • 2022年9月   役割:参加   名称:Understanding the Faculty Evaluation Systems at Kyushu University

    主催組織:全学

  • 2021年9月   役割:参加   名称:Financial Planning in Japan: Medical System, Insurance and Loans

    主催組織:全学

その他教育活動及び特記事項

  • 2024年  その他特記事項  九州大学 未来を拓く博士人財育成プログラム (K²-SPRING)、夏合宿セミナー

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    「九州大学未来創成型博士育成プログラム(K²-SPRING)」のサマーキャンプは、約30名の博士課程学生を対象とした1泊2日の合宿形式イベントです。研究発表、ポスターセッション、企業講演、グループワークなどを通じて、分野を越えた交流やキャリア形成を促進します。学生同士や専門家とのネットワーキングを深め、イノベーティブで社会に貢献できる博士人材の育成を目指します。

  • 2023年  学友会・同好会等の指導  九州大学のカーボンニュートラルキャンパス実現に向けた、博士課程学生と教員による合同サマーリトリート・チーム活動セッション。

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    指導、調整、進行 または 指導・コーディネート・司会進行

  • 2022年  学友会・同好会等の指導  脱炭素エネルギー先導人材育成フェローシップ、夏合宿セミナー

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    Organizer and moderator of the joint student-teachers discussion, brainstorming session on building future decarbonized society of Japan.

外国人研究者等の受け入れ状況

  • Linnaeus University (Vaxjo, Sweden)

    受入れ期間: 2023年11月 - 2024年11月   (期間):2週間未満

    国籍:中華人民共和国

    専業主体:外国政府・外国研究機関・国際機関

海外渡航歴

  • 2023年3月

    滞在国名1:スウェーデン王国   滞在機関名1:KTH Royal Institute of Technology

    滞在機関名2:Uppsala University

    滞在機関名3:Linnaeus University