This carbon dioxide separation membrane includes a porous layer having affinity with ionic liquids (C), said layer holding an ionic liquid-containing liquid (A) within voids therein, and a porous layer lacking affinity with ionic liquids (B). The porous layer having affinity with ionic liquids (C) may include an inorganic material (e.g., metal oxide particles having an average particle size of approximately 0.001 to 5 μｍ on a number basis). The average thickness of the porous layer having affinity with ionic liquids (C) may be approximately 0.01 to 10 μｍ. The porous layer having affinity with ionic liquids (C) may include 0.1 to 99 volume parts of the ionic liquid-containing liquid (A) with respect to 100 volume parts of voids therein. The carbon dioxide separation membrane may be used for fertilizing plants with carbon dioxide. The carbon dioxide separation membrane allows the size of a carbon dioxide concentrating device to be reduced and allows said device to be smoothly operated.Cette membrane de séparation de dioxyde de carbone comprend une couche poreuse ayant une affinité avec les liquides ioniques (C), ladite couche maintenant un liquide contenant un liquide ionique (A) dans des vides à l'intérieur de celle-ci, et une couche poreuse dépourvue d'affinité avec les liquides ioniques (B). La couche poreuse ayant une affinité avec des liquides ioniques (C) peut comprendre un matériau inorganique (par exemple, des particules d'oxyde métallique ayant une taille moyenne de particule d'environ 0,001 à 5 µm sur une base en nombre). L'épaisseur moyenne de la couche poreuse ayant une affinité avec des liquides ioniques (C) peut être d'environ 0,01 à 10 µm. La couche poreuse ayant une affinité avec des liquides ioniques (C) peut comprendre de 0,1 à 99 parties en volume du liquide contenant un liquide ionique (A) par rapport à 100 parties en volume de vides à l'intérieur de celle-ci. La membrane de séparation de dioxyde de carbone peut être utilisée pour la fertilisation
