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Phase Behaviour of Binary Mixtures Involving Near-Critical and Supercritical Carbon Dioxide-A Review.

準臨界および超臨界二酸化炭素を含む二成分混合物の相挙動—レビュー (AI 翻訳)

P. Ghoderao, Patrice Paricaud

Molecules📚 査読済 / ジャーナル2026-02-10#CCUS
DOI: 10.3390/molecules31040614
原典: https://doi.org/10.3390/molecules31040614

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本レビューは、超臨界CO2を用いた分離・抽出・CCU技術のプロセス設計に必須の相平衡データを体系的にまとめた。炭化水素、アルコール、水、イオン液体など多様な成分との二成分系の気液・液液平衡データを高圧・高温条件で収集し、測定手法の課題やデータ整合性を評価した。今後の高精度その場測定技術や複雑系データ拡充の必要性を指摘している。

English

This review compiles experimental phase equilibrium data for binary mixtures with supercritical CO2, covering VLE, LLE, and critical data for hydrocarbons, alcohols, ionic liquids, and other components under industrially relevant conditions. It evaluates analytical and synthetic methods, highlights challenges in near-critical regions, and identifies gaps in multicomponent data, emphasizing the need for high-precision in situ techniques and expanded datasets to advance sustainable CCU applications.

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

日本ではCCS/CCUがGX推進の柱の一つであり、CO2の物理化学的性質の理解はプロセス設計に直結する。本レビューは、国内のCCU実証試験や分離膜開発などに資する基礎データを提供するが、政策や開示との直接的な接点は限定的である。

In the global GX context

Globally, CCU is recognized as a key technology for decarbonization, and reliable phase equilibrium data are critical for scaling up CO2 capture and utilization processes. While this review does not directly address climate disclosure or policy, it provides foundational knowledge that supports the engineering design of CCU systems.

👥 読者別の含意

🔬研究者:A comprehensive compilation of phase equilibrium data for CO2 mixtures useful for process modeling and experimental design.

📄 抄録（日本語訳）

準臨界および超臨界二酸化炭素（SC-CO2）は、その調整可能な密度、低粘度、高拡散性、および環境に優しい性質により、高圧分離、抽出、ポリマー加工、ならびに炭素回収・利用（CCU）技術において広く利用されている。信頼性の高い相平衡データは、プロセスの設計と最適化に不可欠であり、特に顕著な非理想性、高い圧縮性、および密度変動を特徴とする準臨界領域において重要である。本レビューは、炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、水、モノマー/ポリマー、イオン液体（ILs）、および深共晶溶媒（DESs）を含む多様な成分とのCO2二元混合物に関する実験的相挙動研究を統合し、産業関連の圧力（最大40 MPa）および温度（最大400 K）範囲にわたる広範な気液平衡（VLE）、液液平衡（LLE）、および臨界データをまとめたものである。また、分析的手法（サンプリングおよび非サンプリング）と合成的手法を批判的に評価し、CO2リッチ相の取り扱い、減圧アーティファクト、および準臨界現象に関する課題に対処するとともに、確立された信頼性基準に対するデータの整合性を評価する。圧力とCO2密度の増加に伴う溶解度の向上、炭化水素およびアルコールにおける鎖長依存性、極性系における溶解を駆動するルイス酸塩基相互作用など、主要な傾向が明らかになる。本レビューは、多成分データのギャップを浮き彫りにし、予測精度を向上させるために、高品質の実験と高度な熱力学モデリングの統合を提案する。今後の方向性としては、高精度のin situ技術、複雑な混合物のための拡張データセット、および持続可能なSC-CO2応用を推進する新規のCO2親和性溶媒が強調される。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Near-critical and supercritical carbon dioxide (SC-CO2) is extensively utilized in high-pressure separation, extraction, polymer processing, and carbon capture and utilization (CCU) technologies owing to its tunable density, low viscosity, high diffusivity, and environmentally benign nature. Reliable phase equilibrium data are indispensable for process design and optimization, especially in the near-critical region characterized by pronounced non-idealities, high compressibility, and density fluctuations. This review synthesizes experimental phase behaviour studies for binary mixtures of CO2 with diverse components, including hydrocarbons, alcohols, ethers, esters, ketones, water, monomers/polymers, ionic liquids (ILs), and deep eutectic solvents (DESs), compiling extensive vapour-liquid equilibrium (VLE), liquid-liquid equilibrium (LLE), and critical data across industrially relevant pressure (up to 40 MPa) and temperature (up to 400 K) ranges. It critically evaluates analytical (sampling and non-sampling) and synthetic methodologies, addressing challenges in CO2-rich phase handling, depressurization artefacts, and near-critical phenomena, while assessing data consistency against established reliability criteria. Key trends emerge, such as enhanced solubility with increasing pressure and CO2 density, chain-length dependencies in hydrocarbons and alcohols, and Lewis acid-base interactions driving solvation in polar systems. The review highlights gaps in multicomponent data and proposes integrating high-quality experiments with advanced thermodynamic modelling to enhance predictive accuracy. Future directions emphasize high-precision in situ techniques, expanded datasets for complex mixtures, and novel CO2-philic solvents to advance sustainable SC-CO2 applications.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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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。