為了提高核裂變的可持續(xù)性，濕法冶金后處理提供了從乏燃料（輻照核燃料）中回收有價(jià)值且麻煩的放射性核元素的能力。 這些技術(shù)嚴(yán)重依賴(lài)于 DEHiBA（N,N-di-(2-ethylhexyl)isobutyramide）等專(zhuān)用有機(jī)配體來(lái)選擇性提取f區(qū)元素，然后進(jìn)行回收。 盡管對(duì)這些配體性能的研究是深入的，但很少有文獻(xiàn)研究這些分子的有效、可擴(kuò)展的合成。 由于核后處理已經(jīng)很難證明其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，顯然，如果這些技術(shù)要被行業(yè)采用，就需要對(duì)這些配體進(jìn)行工藝開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。 DEHiBA 已證明是未來(lái)鈾回收的有前途的配體，因此是這項(xiàng)工作的最初重點(diǎn)。

這項(xiàng)工作采用了現(xiàn)代合成優(yōu)化方法，其中自?xún)?yōu)化流動(dòng)反應(yīng)器平臺(tái)有助于化學(xué)反應(yīng)的有效優(yōu)化。 在線 HPLC 分析有助于量化反應(yīng)性能，從而自動(dòng)找到效率、成本和生產(chǎn)率等過(guò)程指標(biāo)的最佳值。 我們的方法最大限度地減少化學(xué)品消耗和優(yōu)化時(shí)間，同時(shí)提高工藝?yán)斫?，目?biāo)是確定擴(kuò)大規(guī)模的最佳條件。 連續(xù)流已被用來(lái)簡(jiǎn)化流程優(yōu)化的自動(dòng)化并簡(jiǎn)化向大規(guī)模制造的過(guò)渡。 雖然工藝強(qiáng)化促進(jìn)了關(guān)鍵工藝指標(biāo)的增強(qiáng)，但最佳成本和生產(chǎn)率位于其他極端條件下。

這項(xiàng)工作是在利茲大學(xué)工藝研究與開(kāi)發(fā) (iPRD) 研究所內(nèi)進(jìn)行的，旨在開(kāi)發(fā)一種具有成本效益的可擴(kuò)展工藝，用于按需制造 DEHiBA。 通過(guò)結(jié)合流動(dòng)化學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的力量，優(yōu)化了多種合成途徑，以便在放大之前進(jìn)行比較。

DEHiBA的自?xún)?yōu)化流動(dòng)反應(yīng)器平臺(tái)示意圖

https://acs.digitellinc.com/sessions/578920/view