The authors Smith and Pantoya are grateful for partial support from DTRA under award HDTRA1-15-1-0029; and, ARO (and Dr. Ralph Anthenien) under award W911NF-14-1-0250 and equipment grant W911NF-14-10417. The authors J. Parkey and M. Kesmez are grateful for support from DTRA under award HDTRA1-15-P-0037. Thank you to Dr. Douglas Allen Dalton for helpful discussion.

ملاحظة: تم التحقيق ستة المؤكسدات مختلفة لغرض تميز حركية أنا 4 O 9 بالمقارنة مع أكاسيد اليود أخرى. يتم وصف كل مؤكسد أدناه. وكان الوقود المستخدم في جميع الخلطات ثابت: آل مسحوق مع 80 نانومتر متوسط ​​قطرها الجسيمات الكروية. يوصف إعداد خليط بعد مناقشة كل مؤكسد. 1. إعداد اليود (V) أكاسيد ملاحظة: خليط نانو الألومنيوم / مؤكسد متقلبة للغاية، ويمكن أن يحمل السلوك الانفجاري. هذه الخلطات عرضة للاشتعال غير مقصود من قبل التفريغ الكهربائي، والاحتكاك، والأثر، وغيرها من الاشتعال العرضي الأشكال. يجب أن ترتكز جميع المعدات للتقليل من احتمال اشتعال شرارة عرضي. وينبغي التقليل من كميات ويجب استخدام معدات الوقاية عند التعامل مع هذه المواد. ويمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات حول إجراءات السلامة والمناولة في Maienschein وآخرون. 18 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Pجبر أنا التجاري 2 O 5 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحق 10 غرام من أنا 2 O 5 بلورات مع هاون ومدقة حتى يتم إنشاء مسحوق ثابت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد البلورات هي في شكل مسحوق، بالتساوي نشر 10 غرام من مسحوق في بوتقة السيراميك مناسبة لأغراض التدفئة إلى 250 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بوتقة كامل في الفرن والحرارة إلى 250 درجة مئوية في 10 ° C / دقيقة وعقد في 250 درجة مئوية لمدة 5 دقائق. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد غير متبلور أنا 2 O 5 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع 3 غرام من أنا التجاري سحق والمجففة 2 O 5 في كوب زجاجي مع محرك مغناطيسي وإضافة 3 غرام من الماء المقطر. لضمان عينة يذوب تماما، إضافة نسبة 1: 1 من الماء لالتجارية I 2 O 5 وتخلط لمدة 20 دقيقة. حل أنا 2 O 5 في أشكال المياه طور مائي من IO 3. 17 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل حل IO 3 الى منقارإيه غير مناسبة لأغراض التدفئة. لضمان ما يكفي متبلور أنا 2 O 5 يتم إنتاجها، استخدم ثلاث مرات كتلة IO 3 حل من كتلة حاجة من غير متبلور أنا 2 O 5. على سبيل المثال، إذا كانت هناك حاجة غرام واحد من غير متبلور أنا 2 O 5، استخدام 3 غرام من IO 3 الحل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع الكأس مع الحل IO 3 إلى الفرن والحرارة عند 20 درجة مئوية / دقيقة إلى 250 درجة مئوية، وعقد لمدة 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخزين العينة في حاوية مغلقة للحد من التعرض للماء في الغلاف الجوي من البيئة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد البلورية HIO 3 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوة 1.2.1 ومكان IO 3 الحل على محرك مغناطيسي في بيئة منخفضة الرطوبة (أقل من 50٪ RH) حتى كل من المياه الزائدة قد تبخرت. على التبخر، والمرحلة المائية من IO 3 تترسب كما HIO 3 17. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخزين العينة في حاوية مغلقة للحد من البريدxposure إلى الماء في الغلاف الجوي من البيئة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لضمان أن جميع المياه الزائدة يبخر، ضع عينة في المسعر التفاضلي المسح الضوئي (DSC) والحرارة إلى 250 درجة مئوية في 10 ° C / دقيقة. ملاحظة: سيتم فقدان الوزن في 110 ° C يساوي 5٪، وسوف يكون هناك فقدان كتلة في 210 درجة مئوية إذا كانت العينة HIO النقي 3. أي فقدان كتلة أخرى هي المياه الزائدة، مما يعني أن عينة يحتاج الى مزيد من الوقت لتتبخر. فقدان الوزن في 210 ° C تعني 2 O 5 أنا لم حلت تماما وهناك حاجة إلى المزيد من المياه مع الإثارة إلى حل العينة. </li></ol></li></ol> 2. خليط التحضير ملاحظة: يتم إعداد الخلائط بطريقتين مختلفتين: واحدة يستخدم السائل الناقل للمساعدة في الاختلاط وآخر بدون السائل الناقل ولكن بدلا من ذلك الجافة مختلطة. لمعالجة باستخدام السائل الناقل، تم إعداد الخلائط المؤكسدات ثلاثة فقط: أنا 4 O 9، نانو أنا 2 O 5 و commeو rcial أنا 2 O 5. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المخاليط في السائل الناقل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتحضير عينات مختلطة في السائل الناقل، مزيج 80 نانومتر آل مسحوق مع كل مؤكسد لما مجموعه اثنين غراما من القاعدة وخليط مؤكسد إلى نسبة تعادل 1.0 في كوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 60 مل من الأيسوبروبانول في كوب ويصوتن الحل مع عصا الصوتية وضعت في انتاج الطاقة من 4 واط مبرمجة لمدة 10 ثانية على و 10 ثانية من ما مجموعه 2 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب الحل في طبق زجاج والسماح للحل لتتبخر في غطاء الدخان في درجة حرارة الغرفة مع الرطوبة النسبية من 20٪ لمدة 24 ساعة، والتي ستترك عينات مسحوق. ملاحظة: قبل الشروع في خطوة 2.1.4، أؤكد متصل شفرة الحلاقة إلى الأرض الكهربائية مع سلك موصل لتجنب الاشتعال العرضي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استعادة مسحوق بشفرة حلاقة على الارض وغربال العينة لتفريق تكتلات مباشرة في الحاوية التي يمكن أن تكون مختومة إلى دييزر تعرض العينة إلى الماء في الغلاف الجوي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد عينات مختلطة جافة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غربال ومزج درجتين غراما من القاعدة وخليط مؤكسد مع ملعقة في وعاء العينة إلى وقود إلى نسبة التكافؤ الأكسجين من 1.0. ختم الحاويات عينة للحد من التعرض عينة إلى الماء في الغلاف الجوي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عقد العينات على طاولة الاهتزاز لمدة 3 دقيقة للمساعدة الاختلاط. الرجوع إلى عينات أعدت في هذا الطريق كما الجافة المختلطة. </li></ol></li></ol> 3. تحليل التوازن الحراري <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد عينات للتحليل التوازن الحراري ملاحظة: هذه العينات تتفاعل بسهولة مع الماء في الغلاف الجوي. ينبغي تخفيض الرطوبة النسبية أقل من 30٪، والتعرض للجو ينبغي أن يقتصر (أي عينة مخزن في حاويات مختومة والأغطية استخدامها في بوتقة DSC-TGA). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بوتقة الألومينا الحرارة (الموردة مع DSC-TGA التشخيص) إلى 1500 درجة مئوية، وعقد لمدة 30 دقيقة لإزالة أيبقايا على المعاناة في DSC-TGA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وزن بوتقة قبل أن توضع العينات في بوتقة. هناك حاجة إلى هذا القياس من قبل DSC-TGA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد يتم وزن البوتقة، إضافة 10 ملغم من كل عينة في بوتقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بوتقة العينة على الحرارية في DSC-TGA مع بوتقة فارغة في حامل إشارة على الحرارية DSC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسخين العينات عند 10 ° C / دقيقة إلى 600 درجة مئوية في جو الأرجون. </li></ol></li></ol> نشر 4. الطاقة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد أنابيب اللهب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام أنابيب الكوارتز مع القطر الداخلي من 3 ملم وبطول 7 سم لاحتواء مسحوق خليط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الشريط على نهاية واحدة حتى مسحوق لا يمكن الهروب من الأنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع كل أنبوب 7 سم مع نهاية واحدة مسجلة على نطاق والصفر نطاق واسع. وهذا سوف يسمح بقياس مجرد كتلة من مسحوق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام ملعقة مع نهاية صغيرة، تضاف عينات مسحوق إلى عشرأنبوب ه. لكل من الخلطات، وجعل ثلاثة أنابيب مليئة كل الخليط لاختبار التكرار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام قضيب الذي يبلغ قطره أصغر من 3 ملم، والتعاقد مسحوق داخل أنبوب للعينات ذات الكثافة السائبة منخفضة (أي آل + I 4 O 9 و آل + غير متبلور أنا 2 O 5) حتى حجم العينة لا لا تغيير. هذا الإجراء ضروري للحفاظ على كثافة الجزء الأكبر ثابتة بين تجارب متعددة. وهذا قد يتطلب 200 ملغ من مسحوق خليط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لجميع الخلطات الأخرى، التي لديها كثافة أعلى، لا ضغط مسحوق استخدام قوة خارجية. الحفاظ على الكثافة الظاهرية ثابتة بين العينات ذات الكثافة السائبة مماثلة. فإن كمية من مسحوق في أنابيب تختلف اعتمادا على الكثافة الظاهرية من مسحوق. وهذا قد يتطلب ما يصل الى 500 ملغ من مسحوق خليط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس كتلة خليط مسحوق في كل أنبوب باستخدام الرصيد الذي وtared لكل أنبوب، إضافة كتلة حتى كثافة المسحوق هو داخلهان 5٪ من عينات أخرى في كل مجموعة. تأكد شغل في كل أنبوب تماما. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد إشعال السلك الساخن <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإعداد السلك الساخن، واستخدام النيكل والكروم (أي نيتشروم) قطع الأسلاك في المادتين 10 سنتيمترا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل &quot;V&quot; شكل في وسط السلك ووضع الأسلاك وبالتالي فإن &quot;ضد&quot; الشكل هو داخل الأنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الشريط هذا نهاية الأنبوب حتى الأسلاك هو ثابت وليس مسحوق يمكن الهروب من الأنبوب. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد كاميرا عالية السرعة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع كاميرا عالية السرعة خارج غرفة الاحتراق عمودي على اتجاه انتشار اللهب وتركيز الكاميرا على أنبوب من خلال منفذ عرض في غرفة الاحتراق. ملاحظة: وتتمثل المهمة الرئيسية للغرفة الاحتراق هي حماية الأفراد والمعدات من المواد رد فعل، وينبغي أن تكون التهوية من خلال غطاء الدخان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط التنسيب وعدسة عشركاميرا ه حتى أدنى القرار (أي أعلى معدل الإطار) يمكن استخدامها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للسماح للمعايرة المسافة، ضع مسطرة مع مم والطول الزيادات في مجال الرؤية وأخذ لقطة مع كاميرا عالية السرعة قبل تسجيل سرعات اللهب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مثل أمام الشعلة هو أكثر إشراقا بكثير من الضوء المحيط والكاميرا والإفراط في تشبع عندما تتعرض لضوء تولد عن رد الفعل، وتقلل من وقت التعرض في إعدادات الكاميرا أو إضافة مرشحات الكثافة محايدة لعدسة الكاميرا لتقليل كمية من ضوء استلامها من قبل أجهزة الاستشعار كاميرا. خفض كمية الضوء بواسطة الكاميرا تلقى حتى يمكن أن ينظر إلى الأمام نشر رد فعل واضح. هنا، وإنشاء مرشحات الكثافة محايدة السماح 5٪ فقط من الضوء بالمرور، ووقت التعرض لل 1 μsec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إرفاق مولد التيار الكهربائي إلى نهايات السلك. غرفة الاحتراق يجب أن يكون العزل يؤدي من خلال الغرفة التي سوف تسمح للغرفة أن تكون مختومة والسماح التدفئة عن بعد من السلك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد اغلاق الغرفة، تعيين مولد التيار الكهربائي إلى 10 فولت والبدء في وقت واحد تسجيل الكاميرا. عندما يتم تطبيق الجهد، ويجب أن يبدأ رد الفعل على الفور تقريبا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصدير الفيديو في أحد البرامج التي سوف تتبع موقف الجبهة لهب بوصفها وظيفة من الوقت في كل إطار على حدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصدير المسافة والزمن المعلومات خطوة إلى ورقة انتشار ورسم خط الاتجاه الخطي مع R 2 القيم. ردود فعل أبطأ، هناك حاجة إلى الوقت للتفاعل من أجل التوصل إلى حالة مستقرة. فإن منحنى قبل حالة مستقرة يكون منحنى يتزايد باطراد. إزالة البيانات التي ليست في حالة مستقرة حتى قيمة R 2 أكبر من 0.95. المنحدر من الخط هو سرعة اللهب. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Selte, K., Kjekshus, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iodine+Oxides+Part+II+on+the+system+H2O+I2O5.">Iodine Oxides Part II on the system H2O I2O5.</a> Acta. Chem. Scand. 22, 3309-3320 (1968).</li><li>Little, B. K., Emery, S. B., Nittinger, J. C., Fantasia, R. C., Lindsay, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiochemical+Characterization+of+Iodine+(+V+)+Oxide+,+Part+1+Hydration+Rates.+(V).">Physiochemical Characterization of Iodine ( V ) Oxide , Part 1 Hydration Rates. (V).</a> Propell. Explos. Pyrot. 40, 595-603 (2015).</li><li>Smith, D. K., McCollum, J., Pantoya, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Environment+of+Iodine+Oxidation+State+on+Reactivity+with+Aluminum.">Effect of Environment of Iodine Oxidation State on Reactivity with Aluminum.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 11243-11250 (2016).</li><li>Farley, C., Pantoya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+kinetics+of+nanometric+aluminum+and+iodine+pentoxide.">Reaction kinetics of nanometric aluminum and iodine pentoxide.</a> J. Therm. Anal. Calorim. 02 (2), 609-613 (2010).</li><li>Little, B. K., Emery, S. B., Lindsay, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiochemical+Characterization+of+Iodine+(V)+Oxide+Part+II+Morphology+and+Crystal+Structure+of+Particulat+Films.">Physiochemical Characterization of Iodine (V) Oxide Part II Morphology and Crystal Structure of Particulat Films.</a> Crystals. 05 (4), 534-550 (2015).</li><li>Wikjord, A., Taylor, P., Torgerson, D., Hachkowski, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+behaviour+of+Corona-Precipitated+Iodine+Oxides.">Thermal behaviour of Corona-Precipitated Iodine Oxides.</a> Thermochim. Acta. 36, 367-375 (1980).</li><li>Little, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+dynamics+of+nano-aluminum/iodine+(V)+oxide.">Chemical dynamics of nano-aluminum/iodine (V) oxide.</a> J. Phys. Conf. Ser. 500 (5), 052025 (2014).</li><li>Feng, J., Jian, G., Liu, Q., Zachariah, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passivated+iodine+pentoxide+oxidizer+for+potential+biocidal+nanoenergetic+applications.">Passivated iodine pentoxide oxidizer for potential biocidal nanoenergetic applications.</a> ACS Appl. Mater. Inter. 5 (18), 8875-8880 (2013).</li><li>Wang, H., DeLisio, J. B., Jian, G., Zhou, W., Zachariah, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospray+formation+and+combustion+characteristics+of+iodine-containing+Al/CuO+nanothermite+microparticles.">Electrospray formation and combustion characteristics of iodine-containing Al/CuO nanothermite microparticles.</a> Combust. Flame. 162 (7), 2823-2829 (2015).</li><li>Sunder, S., Wren, J. C., Vikis, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+Spectra+of+1409+Formed+by+the+Reaction+of+Iodine+with+Ozone.">Raman Spectra of 1409 Formed by the Reaction of Iodine with Ozone.</a> J. Raman Spectrosc. 16 (6), 424-426 (1985).</li><li>Selte, K., Kjekshus, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iodine+Oxides+Part+III.+The+Crystal+Structure+of+I2O5.">Iodine Oxides Part III. The Crystal Structure of I2O5.</a> Acta. Chem. Scand. 6 (24), 1913-1924 (1970).</li><li>Sherwood, P. M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-Ray+Photoelectron+Spectroscopic+Studies+of+Some+Iodine+Compounds.">X-Ray Photoelectron Spectroscopic Studies of Some Iodine Compounds.</a> J. Chem. Soc. 72, 1805-1820 (1976).</li><li>Russell, R., Bless, S., Pantoya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact-Driven+Thermite+Reactions+with+Iodine+Pentoxide+and+Silver+Oxide.">Impact-Driven Thermite Reactions with Iodine Pentoxide and Silver Oxide.</a> J. Energ. Mater. 29 (2), 175-192 (2011).</li><li>Skulski, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+iodine(I,+III,+and+V)+chemistry:+10+Years+of+development+at+the+Medical+University+of+Warsaw,+Poland.">Organic iodine(I, III, and V) chemistry: 10 Years of development at the Medical University of Warsaw, Poland.</a> Molecules. 5 (12), 1331-1371 (2000).</li><li>Nicolaou, K. C., Montagnon, T., Baran, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIO3+and+I2O5+Mild+and+Selective+Alternative+Reagents+to+IBX+for+the+Dehydrogenation+of+Aldehydes+and+Ketones.">HIO3 and I2O5 Mild and Selective Alternative Reagents to IBX for the Dehydrogenation of Aldehydes and Ketones.</a> Angew. Chem. Int. Edit. 293 (8), 1386-1389 (2002).</li><li>Lide, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CRC Handbook of Chemistry and Physics. , 3485 (2005).</li><li>Kumar, R., Saunders, R. W., Mahajan, a. S., Plane, J. M. C., Murray, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+properties+of+iodate+solutions+and+the+deliquescence+of+crystalline+I2O5+and+HIO3.">Physical properties of iodate solutions and the deliquescence of crystalline I2O5 and HIO3.</a> Atmos. Chem. Phys. 10 (24), 12251-12260 (2010).</li><li>Maienschein, J., Pantoya, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+in+Energetic+Materials+Research+and+Development-Approaches+in+Academia+and+a+National+Laboratory.">Safety in Energetic Materials Research and Development-Approaches in Academia and a National Laboratory.</a> Propell. Explos. Pyrot. 39 (4), 483-485 (2014).</li><li>Osborne, D. T., Pantoya, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Al+Particle+Size+on+the+Thermal+Degradation+of+Al/Teflon+Mixtures.">Effect of Al Particle Size on the Thermal Degradation of Al/Teflon Mixtures.</a> Combust. Sci. Technol. 179, 1467-1480 (2007).</li><li>Pantoya, M. L., Dean, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+alumina+passivation+on+nano-Al/Teflon+reactions.">The influence of alumina passivation on nano-Al/Teflon reactions.</a> Thermochim. Acta. 493 (1-2), 109-110 (2009).</li><li>Mulamba, O., Pantoya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exothermic+surface+reactions+in+alumina-aluminum+shell-core+nanoparticles+with+iodine+oxide+decomposition+fragments.">Exothermic surface reactions in alumina-aluminum shell-core nanoparticles with iodine oxide decomposition fragments.</a> J. Nanopart. Res. 16 (3), 2310 (2014).</li><li>Nelyubina, Y., Antipin, M. Y., Lyssenko, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extremely+short+halogen+bond:+the+nature+and+energy+of+iodine-oxygen+interactions+in+crystalline+iodic+acid.">Extremely short halogen bond: the nature and energy of iodine-oxygen interactions in crystalline iodic acid.</a> Mendeleev. Commun. 21, 250-252 (2011).</li><li>Bockmon, B. S., Pantoya, M. L., Son, S. F., Asay, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combustion+velocities+and+propagation+mechanisms+of+meta-stable+intermolecular+composites.">Combustion velocities and propagation mechanisms of meta-stable intermolecular composites.</a> J. Appl. Phys. 98 (6), 064903 (2005).</li><li>Pantoya, M. L., Levitas, V. I., Granier, J. J., Henderson, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+bulk+density+on+reaction+propagation+in+nanothermites+and+micron+thermites.">Effect of bulk density on reaction propagation in nanothermites and micron thermites.</a> J. Propul. Power. 25 (2), 465-470 (2009).</li></ol>

كل الكتاب ليس لديهم مصالح مالية منافسة أو الصراعات الأخرى ذات الاهتمام.

تم تصنيعه مسحوق أنا 4 O 9 درس هنا باستخدام نهج &quot;الجاف&quot; لتشكيل أنا 4 O 9 عن طريق الجمع بين اليود عنصر والأكسجين. ويشار إلى هذه العينة لوأنا 4 O 9. تم توليفها نانو الجسيمات أنا 2 O 5 أيضا لهذه الدراسة. على وجه التحديد، كانت ساخنة جزء من أنا 4 O 9 الماضي درجة حرارة التفكك من أنا 4 O 9 (أي 180 درجة مئوية) ولكن تحت درجة حرارة التفكك من أنا 2 O 5 (400 درجة مئوية). نتائج هذه العملية في الجسيمات التي يبلغ قطرها ما بين 200-400 نانومتر. ويشار إلى هذه العينة كما نانو أنا 2 O 5. تم الحصول على قياسات حجم الجسيمات من قبل تيم الذي يتطلب العينة أن يكون في فراغ. ومع ذلك، وأنا 4 O 9 يتفكك إلى I 2 O 5 في فراغ، لذلك لم يتم الحصول على أبعاد أنا 4 O 9 مباشرة. لأن نانو أنا 2 O &lt;بأقطار الفرعية&gt; 5 الجسيمات ما بين 200-400 نانومتر، وتوليفها عن طريق تسخين العينة أنا 4 O 9، فمن المفترض أن أكون 4 O 9 ديها أقطار مماثلة. والنهج الأكثر شيوعا لتجميع أنا 2 O 5 هو بسبب الجفاف الحراري للحمض iodic لتشكيل I 2 O 5 1،2،8 والمواد المصنوعة باستخدام هذه العملية غير متوفرة تجاريا. تلقي التجاري الأول 2 O 5 كما بلورات الخشنة ويمكن أن يكون تركيزات مختلفة من الأحماض iodic اعتمادا على تخزين ومعالجة الظروف. لضمان عينات نقية أنا 2 O 5، العينات المجففة قبل استخدامها كما هو موضح في الخطوة 2.1.1.3. قطر من الجسيمات في هذه العينة ما بين 1-5μm. ويشار إلى هذه العينة لوأنا التجاري 2 O 5. يتم إجراء غير متبلور أنا 2 O 5 عينة من هذا المشبعة IO 3 الحل<html> . عندما كنت 2 O 5 يخلط مع الماء، ويتم إنشاء حل IO 3. ويتم ذلك في خطوة 2.1.2 وسوف الخطوات يترك المشبعة IO 3 الحل. المياه يحفز تكوين بلورات في الأحماض iodic. لتشكيل متبلور أنا 2 O 5 درجة الحرارة يجب أن تكون أعلى من درجة جفاف مرحبا 3 O 8 و ساخنة بمعدل التي لن تسمح بنية الكريستال لتشكيل، وهذا يتم في الخطوة 1.2. فإن تركيز IO 3 في حل تحديد مقدار أنا غير متبلور 2 O 5 إنشاؤها أثناء الجفاف. وينبغي لهذه العينات إلى اللون الأحمر بعد الجفاف مما يدل على عينة هو شكل غير متبلور من أنا 2 O 5. ويشار إلى هذه العينة لوأنا غير متبلور 2 O 5. أيضا، كان بريفورميد تحليل حيود الأشعة السينية (غير مدرجة) وأكد هيكل غير متبلور من أنا 4 O 9 و أنا غير متبلور 2 O 5 عينات. والأنف والحنجرة &quot;&gt; عندما تكون في الحل، HIO 3 ستفرج المياه الزائدة وإنشاء البنية البلورية، والوقت اللازم لتتبخر المياه الزائدة يعتمد على حجم الكأس، والصحة الإنجابية، وتركيز المحلول IO 3. في مختبرنا في 20٪ RH الخلط بالطريقة التي نوقشت أعلاه، هناك حاجة إلى 3-5 أيام لتتبخر المياه الزائدة من العينات. والحل يتحول إلى اضحة وضوح الشمس الصلبة. ويظهر ذلك عملية في الخطوة 2.1.3 وأشار إلى عينة كما HIO 3 يذوى. حامض Iodic سيتم يشار إلى HIO التجاري 3. عندما تتعرض لحل أو الماء في الغلاف الجوي، واليود (V) أكسيد يخضع التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى تغيير تكوين المنتج النهائي. للتخفيف من هذا التحول، يتم خلط جميع أكاسيد ستة أيضا مع شركة دون حل. تم معايرة التحليل الحراري باستخدام DSC-TGA في جو الأرجون باستخدام عينات مع درجات الحرارة بداية المعروفة وخسائر جماعية. أنبوب اللهب ليستخدم pparatus يعرف باسم أنبوب Bockmon 23 لقياس سرعة اللهب. تجارب سرعة اللهب حساسة لكثافة الجزء الأكبر من الخليط. Pantoya آخرون أنه بالنسبة للthermites نانو آل القائمة، وزيادة الكثافة يمكن قمع آلية آل التفاعل وتقليل دور نقل الطاقة الحمل الحراري وبالتالي تأخير سرعة اللهب 24. لهذا السبب، وتجارب أجريت لمخاليط مختلفة مصممة عادة للحفاظ على الكثافة ثابتة. ومع ذلك، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للالمؤكسدات فحص هنا تختلف هذه بشكل كبير أنه لم يكن من الممكن الحصول على الكثافة الظاهرية تتفق مع كل الخلطات الجافة ستة. وبسبب هذا، ويتم اختبار العديد من أكاسيد اليود مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة لتوفير أساس المقارنة التي تضم الاختلافات في٪ TMD، التركيب البلوري، والدول الماء. بعد أن تم وضع مسحوق داخل الأنابيب وقياسها، ويستخدم السلك الساخن لإشعال عن بعد الخليط. بعد أن يتم إعداد أنابيب اللهب مع خليط مسحوق، يتم قياس سرعة اللهب في غرفة الاحتراق باستخدام كاميرا عالية السرعة. ويمكن زيادة معدل الإطار الكاميرا عن طريق خفض القرار. الحد من قرار لزيادة معدل الإطار سوف تنتج أقل خطأ من دقة أعلى في معدل الإطار أبطأ. هذا هو السبب، في خطوة 4.2.2، وهو أدنى القرار الذي لا تزال صورة يتم استخدام أنبوب اللهب بأكمله، وهذا سوف يزيد الحد الأقصى لقطة في الثانية يمكن للكاميرا تسجيل دون فقدان المعلومات. لدينا غرفة، تم استخدام قرار من 256 × 86 الذي يسمح للكاميرا لتسجيل في 300،000 إطارا في الثانية. قياس سرعة اللهب في خليط شديدة التفاعل من الصعب بطبيعتها نظرا لوجود عدد كبير من المتغيرات التي يمكن أن تؤثر على التفاعلات (أي تجانس الخليط، وحجم الجسيمات، والكثافة، والتوجيه نشر، نشر السرعة، وما إلى ذلك). باستخدام أنبوب الكوارتز مع diamete داخلص أقل من 4 مم في تركيبة مع كاميرا عالية السرعة مع مرشحات الكثافة محايدة، اتجاه الانتشار والسيطرة (أي 1-D) وكمية الضوء التي يتلقاها الكاميرا يمكن خفضها الى الحد الأدنى من عتبة تلك التي الحافة الأمامية من الضوء المنبعث من رد فعل يمكن أن ينظر إليها وتقاس بوضوح. يفترض هذا القياس أن تطور هذا مستوى الضوء المنخفض في نفس معدل الجبهة رد فعل. لهذا السبب، قد لا تكون ثنائيات ضوئية دقيقا لتتبع انتشار رد فعل لأن شدة الضوء كبيرة من الانبعاثات قد يسبب ضوء للسفر وتشبع أجهزة الاستشعار أسرع من رد الفعل. أيضا، 1-2 سم الأولى من طول الأنبوب يعتبر منطقة المدخل، أو منطقة انتشار غير مستقرة أو التسارع. يجب أن تؤخذ القياسات الخطية من مسافة بوصفها وظيفة من الوقت بعد هذه المنطقة دخول لتحديد ثابتة سرعة اللهب الدولة. وDSC / TGA هو تحليل التوازن الحراري الذي SHOWS حركية التفاعل التفصيلية التي لا يمكن ملاحظتها في المواد شديدة التفاعل (أي لا يمكن ملاحظتها تحت ظروف توازن غير الحرارية). مزيج من التحليل واللهب بسرعة DSC / TGA تعطي معلومات محددة عن الاختلافات في حركية التفاعل التي قد يكون لها آثار على الاختلافات في نتائج سرعة اللهب. وبسبب هذا، فإن الجمع بين هذه الأساليب القياس الثاني هو أداة قوية لفهم والسيطرة على المواد شديدة التفاعل.

هناك العديد من المركبات أكسيد اليود (على سبيل المثال، HIO 3، مرحبا 3 O 8، و2 O 5، وأنا 4 O 9) ولكن درس الأكثر شيوعا لرد فعل مع الألومنيوم (آل) هو خامس أكسيد ثنائي يوديد واحد، و2 O 5 1 - 16. هناك أسباب تفضيل أنا 2 O 5 للاحتراق مع قناة: (1) I 2 O 5 لديه حالة الأكسدة من خمسة مما يجعله مؤكسد قوي للتطبيقات الاحتراق. (2) لقد 2 O 5 هي شبه مستقرة، وهذا يتوقف على الظروف الجوية، والتعامل معها بسهولة في شكل مسحوق. و (3) I 2 O 5 من السهل نسبيا لإنتاج ومتاحة بسهولة. أشكال أخرى من أكسيد اليود التي تم دراستها هي HIO 3، مرحبا 3 O 8، وأنا 4 O 9. عند تسخينها إلى درجات حرارة منخفضة (أي 180 درجة مئوية)، وأنا 4 O 9 لتتحلل rmally إلى I 2 O 5 6 كما هو مبين في المعادلة (1) ورد فعل التحلل هو طارد للحرارة. (1) 5I 4 O 9 → 9I 2 O 5 + I 2 إذا كنت 4 O 9 يمكن استخدامها في مكان أنا 2 O 5، مجموع الطاقة المحررة من رد فعل قد تزيد بسبب تحلل طارد للحرارة من أنا 4 O 9 في درجة حرارة أقل من الاشتعال وردود الفعل درجات الحرارة آل (أي، &lt;660 ° C ) وتحت درجة حرارة التفكك من أنا 2 O 5 (أي حوالي 350 درجة مئوية). أيضا، وأنا 4 O 9 يولد 8 وزن٪ أكثر أنا غاز 2 بالمقارنة مع أنا 2 O 5 التي يمكن أن تستخدم لتحييد العوامل البيولوجية. ومع ذلك، وأنا 4 O 9 لديه وزن جزيئي أعلى بالمقارنة مع أنا 2 O 5 وأنه من غير المعروف إذا كان أكثر الطاقةصدر في كتلة أو في حجم عند استخدام أنا 4 O 9 مقارنة I 2 O 5. باستخدام أنا 4 O 9 يمكن أن توفر وسيلة لنقل كميات كبيرة من اليود الصلب، وبناء على الاشتعال، وإطلاق سراح اليود الغازي. ولكن، وأنا 4 O 9 المسحوق هو عادة غير مستقر. في الواقع، Wikjord وآخرون. 6 أظهر أن أكثر أوقات قصيرة جدا و4 O 9 متحللة في الأول 2 O 5 حتى مع التعرض المحدود إلى الغلاف الجوي. عدم الاستقرار هذا يحد من فائدة من أنا 4 O 9 كما مؤكسد في تطبيقات الاحتراق. الأحماض Iodic، مثل HIO 3 و مرحبا 3 O 8، شكل عندما يتعرض لي 2 O 5 إلى الماء إما من الرطوبة النسبية (RH) من الغلاف الجوي أو من الغمر في السائل 1،3. لتطبيقات الاحتراق، و2 O 5 وعادة ما يفضل على الأحماض iodic المائية بسبب evaporatiعلى المياه على الاحتراق تمتص الطاقة ويقلل من الحرارة الكلية المنتجة. على الرغم من الطبيعة ماص للحرارة لهذا التغيير المرحلة، سميث وآخرون. 3 أظهر التبخر السريع للماء أثناء احتراق آل مع أنا 2 O 5 تتكون جزئيا من الأحماض iodic إنتاج جيل غاز كبير أن زيادة نقل الطاقة الحمل الحراري وينتج بسرعة لهب أعلى من آل + أنا 2 O 5 وحدها. على وجه التحديد، كان خليط مع تركيزات أعلى من الأحماض iodic تصل إلى سرعات أعلى لهب 300٪ من خليط مع تركيز أقل من الأحماض iodic 3 معدل الامتصاص من الماء في الغلاف الجوي يعتمد على RH. هناك عتبة RH حيث يبدأ امتصاص وتعتمد على الدولة ترطيب 2. ليتل وآخرون أظهرت عتبة RH 70٪ للHIO 3 و عتبة RH 40٪ للمرحبا 3 O 8 2. من هذا، فمن المفترض أن عتبة RHيزيد مع زيادة الدول الماء. بسبب خصائصه ديليكويسسينت، معظم الدراسات التي تستخدم I 2 O 5 كما مؤكسد هي في الواقع تستخدم I 2 O 5 مع تركيزات كبيرة من حمض iodic 2،5،7،17. ومع ذلك، فإن تركيزات الأولية للعينات يمكن السيطرة عليها عن طريق تسخين العينات فوق 210 درجة مئوية حتى عن الأنواع المائية والمجففة. يأتي هذا في أعقاب آلية الماء والجفاف من أنا 2 O 5 هو مبين في Selte وآخرون. 1 في (2) المعادلات. (2A) الترطيب: 3I 2 O 5 + 3H 2 O → 2HI 3 O 8 + 2H 2 O → 6HIO 3 (2B) الجفاف: 6HIO 3 → 2HI 3 O 8 + 2H 2 O → 3I 2 O 5 + 3H 2 O الخطوة الأولى في الجفاف يحدث في 110 درجة مئوية عندما HIO 3 dehydrآتش إلى مرحبا 3 O 8. الخطوة الثانية من الجفاف يحدث في 210 درجة مئوية عندما يجفف مرحبا 3 O 8 إلى I 2 O 5. لأن التركيز الأولي متاحة تجاريا أنا 2 O 5 تتكون في معظمها من الأحماض iodic، لم تدرس خصائص امتصاص النقي أنا 2 O 5 بدقة. ومن المفترض أن عتبة وامتصاص معدلات RH تعتمد على الخصائص الفيزيائية (أي حجم الجسيمات، التركيب البلوري) جنبا إلى جنب مع دولة ترطيب الأولية وأن أكسيد اليود الذي هو غير متبلور قد يكون له عتبة RH أقل وزيادة معدلات الترطيب. هناك حاجة إلى عزل أكاسيد اليود من الماء في الغلاف الجوي للسيطرة على الحالة الأولية للمركبات أكسيد اليود. أسلوب واحد من عزل أنا 2 O 5 من الغلاف الجوي وحظر امتصاص الماء مع الطلاء. على سبيل المثال، كان ليتل وآخرون قادرة على الحد من معدل امتصاص والمبلغ الإجمالي للمحطاأكاسيد اليود drated التي كتبها عينات الطلاء بالرش مع الاتحاد الافريقي / المشتريات 2. فنغ وآخرون. 8 تخمل سطح I 2 O 5 الجسيمات مع الحديد 2 يا 3 الطلاء الذي يمنع امتصاص الماء على فترات طويلة من التعرض للأجواء المحيطة. يمكن تطبيق نهج مماثل للمساعدة في استقرار أنا 4 O 9. وهناك طريقة أخرى لتحسين استقرار أنا 4 O 9 قد يكون نهج جديدة لتخليق لها. إذا يمكن توليفها المواد بطريقة تمنع إدخال الأنواع المائية، ثم تأثير topochemical أن يحفز امتصاص الماء يمكن أن تحول دون وبالتالي تثبيت استقرار مؤكسد. 4 O 9 أنا درست هنا تم تصنيعه باستخدام عملية &quot;الجافة&quot; التي لا يدخل الأنواع المائية وتمكن من تحليل لشكل أكثر استقرارا من أنا 4 O 9 مسحوق. هدفنا هو تحليل حركية ASSOCIAT الأساسيإد مع أنا 4 O 9 التحلل والتفاعل مع آل فضلا عن السلوك انتشار الطاقة الأساسي للتفاعل آل + I 4 O 9. ويتم تحليل حركية التفاعل باستخدام التشخيص التوازن الحراري بما في ذلك الكالوري التفاضلية المسح والتحليل الوزني الحراري (DSC-TGA). ويتم تحليل نشر الطاقة باستخدام التصوير سرعة عالية لنشر رد الفعل من خلال مزيج مسحوق على الاشتعال في أنبوب شفاف. تطوير أساليب تجميع لإنتاج أنا 4 O 9 وسائل لتحقيق الاستقرار أنا 4 O 9 كانت بطيئة بالمقارنة مع أشكال أخرى من أكسيد اليود. والهدف من هذه الدراسة هو إظهار أن الطاقة والغاز حررت من ردود الفعل التي تنطوي أنا 4 O 9 هي أكبر من ردود الفعل التي تنطوي على أكاسيد اليود أخرى. وبهذه الطريقة، قد يكون البحث العلمي المستقبلي في توليف وتوصيف أنا 4 O 9 مفيد للعديد من التطبيقات.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Iodine pentoxide (Commercial I2O5)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>229709</td>
			<td>Commercial I2O5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodic Acid (Commercial HIO3)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A11925</td>
			<td>Comercial HIO3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetraiodine nonoxide (I4O9)</td>
			<td>Lynntech Inc</td>
			<td></td>
			<td>synthesized using a dry process&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Local distilled water run through micron filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>80 nm Aluminum</td>
			<td>NovaCentrix</td>
			<td>AL-80-P</td>
			<td>Nano Aluminum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential Scanning Calorimeter with Thermal Gravimetric Analyzer (DSC-TGA)</td>
			<td>Netzsch</td>
			<td>STA-449</td>
			<td>Equilibrium analysis of heat flow and mass loss</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonic Wand</td>
			<td>Misonix</td>
			<td>Sonicator 3000</td>
			<td>Provides ultrasonic waves to aid intermixing of reactant powders</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phantom High Speed Camera</td>
			<td>Vision Research</td>
			<td>Phantom 2512</td>
			<td>High speed camera for visualzing flame front</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass Balance</td>
			<td>Ohaus</td>
			<td>Ohaus Explorer</td>
			<td>Weigh powders with a 0.1mg resolution up to a 110 g capacity</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reaction kinetics and combustion dynamics of i4o9 and aluminum mixtures

Tetraiodine nonoxide (أنا 4 O 9) تم تصنيعه باستخدام نهج الجاف الذي يجمع بين الأكسجين عنصر اليود ودون إدخال الأنواع المائية. نهج التوليف يمنع تأثير topochemical تعزيز الترطيب السريع عند تعرضها للرطوبة النسبية للهواء المحيط. تم تحليل هذه مستقرة، غير متبلور، مواد نانو الجسيمات باستخدام الكالوري التفاضلية المسح الضوئي (DSC) والتحليل الوزني الحراري (TGA) وأظهر إطلاق الطاقة الطاردة للحرارة عند درجة حرارة منخفضة (أي 180 درجة مئوية) لتحويل I 4 O 9 إلى أنا 2 O 5. هذا الإصدار إضافي الطاقة الطاردة للحرارة يساهم في زيادة التفاعل الشامل أنا 4 O 9 عندما تجف مختلطة مع نانو الألومنيوم (آل) مسحوق، مما أدى إلى الحد الأدنى من زيادة 150٪ في سرعة اللهب مقارنة لقناة + I 2 O 5. وتبين هذه الدراسة أنه مؤكسد، وأنا 4 O 9 ديها أكثرإمكانية رد الفعل من الأشكال الأخرى لل(V) أكسيد اليود عند دمجها مع القاعدة، وخاصة إذا كنت 4 O 9 يمكن تخمل لمنع امتصاص الماء من البيئة المحيطة بها.

Watch this Scientific Journal Video about Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures at JoVE.com

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

ويرد بروتوكول لقياس سرعة اللهب من خليط التفاعل يتكون من nonoxide tetraiodine (أنا 4 O 9) والألومنيوم (آل). وتقدم أيضا طريقة لتسوية حركية التفاعل باستخدام الكالوري التفاضلية المسح الضوئي (DSC). تبين أنني 4 O 9 غير 150٪ أكثر من رد الفعل (V) أكاسيد اليود أخرى.

حركية التفاعل والاحتراق ديناميات أنا<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; ومخاليط الألومنيوم

Tetraiodine nonoxide (I4O9) has been synthesized using a dry approach that combines elemental oxygen and iodine without the introduction of hydrated ...

reaction-kinetics-combustion-dynamics-i4o9-aluminum

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Civil Engineering

Analytical Chemistry

Engineering

Unit 1

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Admixtures

Chemical Equilibria

SCIENTISTS IN ACTION

10.7K Views.  Texas Tech University.  ويرد بروتوكول لقياس سرعة اللهب من خليط التفاعل يتكون من nonoxide tetraiodine (أنا 4 O 9) والألومنيوم (آل). وتقدم أيضا طريقة لتسوية حركية التفاعل باستخدام الكالوري التفاضلية المسح الضوئي (DSC). تبين أنني 4 O 9 غير 150٪ أكثر من رد الفعل (...

Video: Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many cases validated experimentally, for light weight or impact energy absorbing structures, as high surface area heat exchangers or electrodes, as implants to the body, and many more. Although great progress has been made in understanding their structure-properties relationships, the large number of different processing techniques, each producing material with different characteristics and structure, means that understanding of the individual effects of all aspects of structure is not complete. The replication process, where molten metal is infiltrated between grains of a removable preform material, allows a markedly high degree of control and has been used to good effect to elucidate some of these relationships. Nevertheless, the process has many steps that are dependent on individual &#8220;know-how&#8221;, and this paper aims to provide a detailed description of all stages of one embodiment of this processing method, using materials and equipment that would be relatively easy to set up in a research environment. The goal of this protocol and its variants is to produce metal foams in an effective and simple way, giving the possibility to tailor the outcome of the samples by modifying certain steps within the process. By following this, open cell aluminum foams with pore sizes of 1&#8211;2.36 mm diameter and 61% to 77% porosity can be obtained.

Replication is one of the processing techniques used for the production of porous metal sponges. In this paper one implementation of the method for the production of open celled porous aluminum is shown in detail.

الصب بروتوكولات لإنتاج المفتوحة خلية كسوات الألومنيوم من قبل تقنية النسخ المتماثل والتأثير على المسامية

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in industrialized countries. Here, the development of optical mesosensors/adsorbents (MSAs) for efficient recognition and selective recovery of Pd(II), Au(III), and Co(II) from urban mine was achieved. A simple, general method for preparing MSAs based on using high-order mesoporous monolithic scaffolds was described. Hierarchical cubic Ia3d wagon-wheel-shaped MSAs were fabricated by anchoring chelating agents (colorants) into three-dimensional pores and micrometric particle surfaces of the mesoporous monolithic scaffolds. Findings show, for the first time, evidence of controlled optical recognition of Pd(II), Au(III), and Co(II) ions and a highly selective system for recovery of Pd(II) ions (up to ~95%) in ores and industrial wastes. Furthermore, the controlled assessment processes described herein involve evaluation of intrinsic properties (e.g., visual signal change, long-term stability, adsorption efficiency, extraordinary sensitivity, selectivity, and reusability); thus, expensive, sophisticated instruments are not required. Results show evidence that MSAs will attract worldwide attention as a promising technological means of recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals.

Because of the importance and extensive use of palladium, gold and cobalt metals in high-technology equipment, their recovery and recycling constitute an important industrial challenge. The metal recovery system described herein is a simple, low-cost means for the effective detection, removal, and recovery of these metals from the urban mine.

كشف واستعادة البلاديوم والذهب والكوبالت المعادن من منجم الحضري عن طريق مجسات رواية / الممتزات مخصصة للمع النانو المسامات على شكل عجلة عربة

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution for future high-speed reentry missions. But despite the advancements made since Apollo, heat flux prediction remains an imperfect science and engineers resort to safety factors to determine the TPS thickness. This goes at the expense of embarked payload, hampering, for example, sample return missions. 
Ground testing in plasma wind-tunnels is currently the only affordable possibility for both material qualification and validation of material response codes. The subsonic 1.2MW Inductively Coupled Plasmatron facility at the von Karman Institute for Fluid Dynamics is able to reproduce a wide range of reentry environments. This protocol describes a procedure for the study of the gas/surface interaction on ablative materials in high enthalpy flows and presents sample results of a non-pyrolyzing, ablating carbon fiber precursor. With this publication, the authors envisage the definition of a standard procedure, facilitating comparison with other laboratories and contributing to ongoing efforts to improve heat shield reliability and reduce design uncertainties.
The described core techniques are non-intrusive methods to track the material recession with a high-speed camera along with the chemistry in the reactive boundary layer, probed by emission spectroscopy. Although optical emission spectroscopy is limited to line-of-sight measurements and is further constrained to electronically excited atoms and molecules, its simplicity and broad applicability still make it the technique of choice for analysis of the reactive boundary layer. Recession of the ablating sample further requires that the distance of the measurement location with respect to the surface is known at all times during the experiment. Calibration of the optical system of the applied three spectrometers allowed quantitative comparison. At the fiber scale, results from a post-test microscopy analysis are presented.

Development of new ablative materials and their numerical modeling requires extensive experimental investigation. This protocol describes procedures for material response characterization in plasma flows with the core techniques being non-intrusive methods to track the material recession along with the chemistry in the reactive boundary layer by emission spectroscopy.

الانبعاثات الطيفية الحدود التحقيق طبقة خلال صيغة الجر اختبار المواد في Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Adsorption Device Based on a Langatate Crystal Microbalance for High Temperature High Pressure Gas Adsorption in Zeolite H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate crystal microbalance, LCM) and its use for gas adsorption measurements in zeolite H-ZSM-5. Prior to the adsorption measurements, zeolite H-ZSM-5 crystals were synthesized on the gold electrode in the center of the LCM, without covering the connection points of the gold electrodes to the oscillator, by the steam-assisted crystallization (SAC) method, so that the zeolite crystals remain attached to the oscillating microbalance while keeping good electroconductivity of the LCM during the adsorption measurements. Compared to a conventional quartz crystal microbalance (QCM) which is limited to temperatures below 80 &#176;C, the LCM can realize the adsorption measurements in principle at temperatures as high as 200-300 &#176;C (i.e., at or close to the reaction temperature of the target application of one-stage DME synthesis from the synthesis gas), owing to the absence of crystalline-phase transitions up to its melting point (1,470 &#176;C). The system was applied to investigate the adsorption of CO2, H2O, methanol and dimethyl ether (DME), each in the gas phase, on zeolite H-ZSM-5 in the temperature and pressure range of 50-150 &#176;C and 0-18 bar, respectively. The results showed that the adsorption isotherms of these gases in H-ZSM-5 can be well fitted by Langmuir-type adsorption isotherms. Furthermore, the determined adsorption parameters, i.e., adsorption capacities, adsorption enthalpies, and adsorption entropies, compare well to literature data. In this work, the results for CO2 are shown as an example.

A protocol for high-temperature and high-pressure gas adsorption measurements on zeolite H-ZSM-5 using an adsorption measurement device based on a langatate crystal microbalance is presented. Prior to the adsorption measurements, the synthesis of zeolite H-ZSM-5 on the langatate crystal microbalance sensor by the steam-assisted crystallization (SAC) method is demonstrated.

جهاز الامتصاص واستنادا إلى Langatate كريستال توازن دقيق لدرجة حرارة عالية الضغط العالي امتزاز الغاز في الزيوليت H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate ...

Combustion Characterization and Model Fuel Development for Micro-tubular Flame-assisted Fuel Cells

Combustion based power generation has been accomplished for many years through a number of heat engine systems. Recently, a move towards small scale power generation and micro combustion as well as development in fuel cell research has created new means of power generation that combine solid oxide fuel cells with open flames and combustion exhaust. Instead of relying upon the heat of combustion, these solid oxide fuel cell systems rely on reforming of the fuel via combustion to generate syngas for electrochemical power generation. Procedures were developed to assess the combustion by-products under a wide range of conditions. While theoretical and computational procedures have been developed for assessing fuel-rich combustion exhaust in these applications, experimental techniques have also emerged. The experimental procedures often rely upon a gas chromatograph or mass spectrometer analysis of the flame and exhaust to assess the combustion process as a fuel reformer and means of heat generation. The experimental techniques developed in these areas have been applied anew for the development of the micro-tubular flame-assisted fuel cell. The protocol discussed in this work builds on past techniques to specify a procedure for characterizing fuel-rich combustion exhaust and developing a model fuel-rich combustion exhaust for use in flame-assisted fuel cell testing. The development of the procedure and its applications and limitations are discussed.

A protocol for creating a model fuel-rich combustion exhaust is developed through combustion characterization and is applied for micro-tubular flame-assisted fuel cell testing and research.

احتراق توصيف ونموذج التنمية وقود الصغرى أنبوبي خلايا الوقود بمساعدة لهب

Combustion based power generation has been accomplished for many years through a number of heat engine systems. Recently, a move towards small scale power ...

Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to improve material properties. With a wide array of processing parameters which can affect both the shape attained and resulting material properties, this type of processing is notoriously difficult to commission. A simplified, light-duty version of the process has been designed and implemented for full-size automotive wheels. The apparatus is intended to assist in understanding the deformation mechanisms and the material response to this type of processing. An experimental protocol has been developed to prepare for, and subsequently perform forming trials and is described for as-cast A356 wheel blanks. The thermal profile attained, along with instrumentation details are provided. Similitude with full-scale forming operations which impart significantly more deformation at faster rates is discussed.

An experimental protocol for instrumented warm rotary forming of cast aluminum alloys employing a bespoke industrially scaled apparatus is presented. Experimental considerations including thermal and mechanical effects are discussed, as well as similitude with full-scale processing of automotive wheels.

الإجراءات التجريبية للغزل دافئ من مكونات الألومنيوم المصبوب

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to ...

Two-way Valorization of Blast Furnace Slag: Synthesis of Precipitated Calcium Carbonate and Zeolitic Heavy Metal Adsorbent

The aim of this work is to present a zero-waste process for storing CO2 in a stable and benign mineral form while producing zeolitic minerals with sufficient heavy metal adsorption capacity. To this end, blast furnace slag, a residue from iron-making, is utilized as the starting material. Calcium is selectively extracted from the slag by leaching with acetic acid (2 M CH3COOH) as the extraction agent. The filtered leachate is subsequently physico-chemically purified and then carbonated to form precipitated calcium carbonate (PCC) of high purity (&lt;2 wt% non-calcium impurities, according to ICP-MS analysis). Sodium hydroxide is added to neutralize the regenerated acetate. The morphological properties of the resulting calcitic PCC are tuned for its potential application as a filler in papermaking. In parallel, the residual solids from the extraction stage are subjected to hydrothermal conversion in a caustic solution (2 M NaOH) that leads to the predominant formation of a particular zeolitic mineral phase (detected by XRD), namely analcime (NaAlSi2O6&#8729;H2O). Based on its ability to adsorb Ni2+, as reported from batch adsorption experiments and ICP-OES analysis, this product can potentially be used in wastewater treatment or for environmental remediation applications.

A protocol for the parallel production of precipitated calcium carbonate and zeolitic material from blast furnace slag via mineral carbonation and alkaline hydrothermal conversion, respectively, is presented. The performance of the zeolitic material towards nickel adsorption is tested.

في اتجاهين تثمين انفجار فرن الخبث: توليف معجل كربونات الكالسيوم والأنظف الزيوليت المعادن الثقيلة الممتزات

The aim of this work is to present a zero-waste process for storing CO2 in a stable and benign mineral form while producing zeolitic minerals with ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of gamma rays created when neutrons interact with soil elements. The main parts of the INS system are a pulsed neutron generator, NaI(Tl) gamma detectors, split electronics to separate gamma spectra due to INS and thermo-neutron capture (TNC) processes, and software for gamma spectra acquisition and data processing. This method has several advantages over other methods in that it is a non-destructive in situ method that measures the average carbon content in large soil volumes, is negligibly impacted by local sharp changes in soil carbon, and can be used in stationary or scanning modes. The result of the INS method is the carbon content from a site with a footprint of ~2.5 - 3 m2 in the stationary regime, or the average carbon content of the traversed area in the scanning regime. The measurement range of the current INS system is &#62;1.5 carbon weight % (standard deviation &#177; 0.3 w%) in the upper 10 cm soil layer for a 1 hmeasurement.

Here, we present the protocol for in situ measurement of soil carbon using the neutron-gamma technique for single point measurements (static mode) or field averages (scanning mode). We also describe system construction and elaborate data treatment procedures.

قياسات كربون في التربة بتحليل النيوترون-غاما في ثابت والمسح الضوئي وسائط

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

Simultaneous Multi-surface Anodizations and Stair-like Reverse Biases Detachment of Anodic Aluminum Oxides in Sulfuric and Oxalic Acid Electrolyte

After reporting on the two-step anodization, nanoporous anodic aluminum oxides (AAOs) have been widely utilized in the versatile fields of fundamental sciences and industrial applications owing to their periodic arrangement of nanopores with relatively high aspect ratio. However, the techniques reported so far, which could be only valid for mono-surface anodization, show critical disadvantages, i.e., time-consuming as well as complicated procedures, requiring toxic chemicals, and wasting valuable natural resources. In this paper, we demonstrate a facile, efficient, and environmentally clean method to fabricate nanoporous AAOs in sulfuric and oxalic acid electrolytes, which can overcome the limitations that result from conventional AAO fabricating methods. First, plural AAOs are produced at one time through simultaneous multi-surfaces anodization (SMSA), indicating mass-producibility of the AAOs with comparable qualities. Second, those AAOs can be separated from the aluminum (Al) substrate by applying stair-like reverse biases (SRBs) in the same electrolyte used for the SMSAs, implying simplicity and green technological characteristics. Finally, a unit sequence consisting of the SMSAs sequentially combined with SRBs-based detachment can be applied repeatedly to the same Al substrate, which reinforces the advantages of this strategy and also guarantees the efficient usage of natural resources.

A protocol for fabricating nanoporous anodic aluminum oxides via simultaneous multi-surfaces anodization followed by stair-like reverse biases detachments is presented. It can be applied repeatedly to the same aluminum substrate, exhibiting a facile, high-yield, and environmentally clean strategy.

أنوديزيشنز السطحية المتعددة المتزامنة ومفرزة التحيزات عكس درج مثل أكاسيد الألومنيوم انوديك في الكبريتيك والمنحل بالكهرباء حمض الأكساليك

After reporting on the two-step anodization, nanoporous anodic aluminum oxides (AAOs) have been widely utilized in the versatile fields of fundamental ...

Enhanced Electron Injection and Exciton Confinement for Pure Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes by Introducing Partially Oxidized Aluminum Cathode

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation displays and solid-state lighting technologies. The brightness and efficiency of blue QDs-based light-emitting diodes (LEDs) remain inferior to their red and green counterparts, due to the inherently unfavorable energy levels of different colors of light. To solve these problems, a device structure should be designed to balance the injection holes and electrons into the emissive QD layer. Herein, through a simple autoxidation strategy, pure blue QD-LEDs which are highly bright and efficient are demonstrated, with a structure of ITO/PEDOT:PSS/Poly-TPD/QDs/Al:Al2O3. The autoxidized Al:Al2O3 cathode can effectively balance the injected charges and enhance radiative recombination without introducing an additional electron transport layer (ETL). As a result, high color-saturated blue QD-LEDs are achieved with a maximum luminance over 13,000 cd m-2, and a maximum current efficiency of 1.15 cd A-1. The easily controlled autoxidation procedure paves the way for achieving high-performance blue QD-LEDs.

A protocol is presented for fabricating high-performance, pure blue ZnCdS/ZnS-based quantum dots light-emitting diodes by employing an autoxidized aluminum cathode.

حقن الإلكترون المحسنة وحبس أكسيتون للصمامات الثنائية – ينبعث الضوء الكم-نقطة زرقاء نقية بإدخال الكاثود الألومنيوم المؤكسد جزئيا

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation ...