The widespread use of hydrofluorocarbons (HFCs) in refrigeration ushered in a significant environmental challenge due to their high global warming potential. Effective recovery and separation techniques are imperative to mitigate their adverse impacts and promote sustainability. This study investigates the solubility behavior of four common HFCs (R-125, R-134a, R-32, and R143a) using choline chloride ([Ch]Cl) and tetramethylammonium chloride (TMAC) based Deep Eutectic Solvents (DESs) as ecofriendly, low-toxicity and low-cost alternatives, provided the promising selectivity exhibited by some of them in separating HFC mixtures. The new experimental data are completed by a comprehensive thermodynamic characterization employing the soft-SAFT equation. This modeling enables the description of the density and viscosity of pure DESs, enthalpy and entropy of dissolution, Henry’s constants, and ideal selectivity. From these results, the competitive selectivity among gases in multi-component blends and DESs is predicted. R-32 appears to have the highest affinity in DESs, followed by R-134a, R-143a, and R-125, while TMAC:EG (1:3) shows the highest absorption capacity for all HFCs. Despite relatively low absorption rates, DESs containing TMAC:GL (1:3) and [Ch]Cl:GL (1:3) + 10 wt% exhibit promising selectivity for separating HFCs mixtures, especially those containing R-32, which holds significance for applications in recovering commercial blends like R410A and R407F.

中文翻译：

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利用深共晶溶剂分离氢氟烃的可持续途径的热物理表征


氢氟碳化物 （HFC） 在制冷中的广泛使用因其高全球变暖潜能值而带来了重大的环境挑战。有效的回收和分离技术对于减轻其不利影响和促进可持续性至关重要。本研究使用基于氯化胆碱 （[Ch]Cl） 和四甲基氯化铵 （TMAC） 的深共晶溶剂 （DES） 作为环保、低毒和低成本的替代品，研究了四种常见 HFC（R-125、R-134a、R-32 和 R143a）的溶解度行为，前提是其中一些在分离 HFC 混合物中表现出有希望的选择性。新的实验数据是通过采用软 SAFT 方程的综合热力学表征来完成的。该建模可以描述纯 DES 的密度和粘度、溶解的焓和熵、亨利常数和理想选择性。根据这些结果，可以预测多组分混合物和 DES 中气体之间的竞争选择性。R-32 在 DES 中似乎具有最高的亲和力，其次是 R-134a、R-143a 和 R-125，而 TMAC：EG （1：3） 对所有 HFC 的吸收能力最高。尽管吸收速率相对较低，但含有 TMAC：GL （1：3） 和 [Ch]Cl：GL （1：3） + 10 wt% 的 DES 在分离 HFC 混合物方面表现出良好的选择性，尤其是那些含有 R-32 的混合物，这对于回收 R410A 和 R407F 等商业混合物的应用具有重要意义。