塩化コリン/MDEA深共晶溶媒（DES）およびDES-水系における高圧CO2回収：実験研究とPC-PSAFT状態方程式による熱力学モデリング

Carbon Dioxide Capturing in a Deep Eutectic Solvent (DES) of Choline Chloride/Methyldiethanolamine (MDEA) and a DES-Water System at High Pressure–Experimental Study and Thermodynamic Modeling Using Perturbed-Chain Polar Statistical Associating Fluid Theory (PC–PSAFT) Equation of State (原題)

Hossein Ghanbari, Ali Haghtalab

Journal of Chemical & Engineering Data📚 査読済 / ジャーナル2026-09-10#CCUS経営インパクト: コスト削減対象セクター: chemical

DOI: 10.1021/acs.jced.6c00273

原典: https://doi.org/10.1021/acs.jced.6c00273

🤖 gxceed AI 要約

日本語

ChCl/MDEA（1:6）深共晶溶媒および水添加系（5〜15wt%）へのCO2溶解度を323〜343K、5MPaまで測定した。水添加は粘度低下と水素結合網の乱れによりCO2吸収を顕著に高め、温度上昇は吸着量を25〜30%減少させ物理吸収支配を確認した。PC-PSAFT状態方程式は双極子-四極子相互作用を考慮し実験データを高精度（AARD 5.7%）で再現した。従来アミン系より潜熱が小さく省エネなCO2回収溶媒としての可能性を示す。

English

CO2 solubility in ChCl/MDEA (1:6) DES and its aqueous mixtures (5–15 wt% water) was measured at 323–343 K up to 5 MPa. Water addition markedly enhances CO2 uptake via reduced viscosity and disrupted H-bonding, while higher temperature lowers loading by 25–30%, indicating physical absorption. The PC-PSAFT EoS reproduces all VLE data with AARD 5.7%, establishing hydrated DESs as energy-efficient CO2 capture solvents with low latent heat versus aqueous amines.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本はCCUSをGX推進の重要技術と位置づけ、製鉄・化学・発電など排出集約産業での実装を目指している。本論文は省エネ型CO2回収溶媒の基礎物性とモデリング手法を提供し、国内CCUS実証・商用化のコスト低減に寄与しうる。ただし開示・政策枠組みとの直接接続はない。

In the global GX context

Globally, CCUS is a key pillar of net-zero pathways and transition finance taxonomies (EU, US IRA, Japan GX). This study advances solvent thermodynamics for energy-efficient CO2 capture, relevant to industrial decarbonization and carbon accounting for hard-to-abate sectors, though it does not address disclosure frameworks directly.

👥 読者別の含意

🔬研究者:PC-PSAFTによるDES-水系CO2溶解度の高精度モデリング手法と水添加効果の定量データを提供する。

🏢実務担当者:省エネ型CO2回収溶媒の候補として、潜熱低減による回収コスト削減の可能性を検討できる。

🏛政策担当者:CCUS技術のコスト低減に資する基礎研究であり、GX投資や技術ロードマップの参考になる。

📄 Abstract（原文）

Abstract Deep eutectic solvents (DESs) have emerged as promising alternatives to conventional alkanolamines for CO2 capture because of their low volatility, tunable molecular interactions, and ease of preparation. This study investigates CO2 solubility in a ChCl/MDEA (1:6) DES and its aqueous mixtures (5, 10, and 15 wt % water) at 323.15–343.15 K and pressures up to 5000 kPa. Water addition markedly enhances CO2 uptake; for example, at 323.15 K and a loading of approximately 0.15 mol CO2/mol DES, the equilibrium pressure decreases from 937 kPa for the pure DES to 666 kPa with 10 wt % water, reflecting reduced viscosity and disrupted hydrogen-bond networks. Increasing temperature from 323.15 to 343.15 K reduces CO2 loading by 25–30% at a given pressure, confirming physical-absorption-dominated behavior. The PC–PSAFT equation of state, which incorporates explicit dipole–quadrupole and quadrupole–quadrupole interactions, accurately reproduces all experimental vapor–liquid equilibrium data for the pure DES at 323.15 K, with an overall AARD of 5.7% (RMSE = 48.2 kPa, R2 = 0.994). These results establish hydrated ChCl/MDEA DESs as energy-efficient CO2 capture solvents, offering negligible vapor pressure and significantly lower latent heat requirements compared to conventional aqueous amine systems.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

openalex https://doi.org/10.1021/acs.jced.6c00273first seen 2026-09-12 05:04:08

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。