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.

REMARQUE: Six comburants différents ont été étudiés dans le but de caractériser la cinétique de I 4 O 9 par rapport à d&#39; autres oxydes d&#39; iode. Chaque oxydant est décrit ci-dessous. Le carburant utilisé pour tous les mélanges a été constante: Al poudre avec un diamètre de 80 nm moyenne des particules sphériques. Préparation du mélange est décrit ci-après la discussion de chaque comburant. 1. Préparation de l&#39;iode (V) Oxydes NOTE: Les mélanges Nano-aluminium / comburant sont très volatiles et peuvent présenter un comportement explosif. Ces mélanges sont sensibles à l&#39;allumage involontaire par des décharges électrostatiques, la friction, l&#39;impact, et d&#39;autres formes d&#39;inflammation accidentelle. Tout l&#39;équipement doit être mis à la terre pour diminuer la probabilité d&#39;allumage par étincelle accidentelle. Les quantités doivent être réduites au minimum et les équipements de protection doivent être utilisés lors de la manipulation de ces matériaux. Plus d&#39; informations sur les procédures de sécurité et de manipulation peut être trouvée dans Maienschein et al. 18 <ol><li> Préparation I commerciale 2 O 5 <ol><li> Écrasez 10 g de I 2 O 5 cristaux avec un mortier et un pilon jusqu&#39;à ce qu&#39;une poudre cohérente est créée. </li><li> Une fois que les cristaux se présentent sous forme de poudre, de répartir uniformément les 10 g de poudre dans un creuset en céramique adapté pour chauffer jusqu&#39;à 250 ° C. </li><li> Placez tout le creuset dans un four et de la chaleur à 250 ° C à 10 ° C / min et maintenir à 250 ° C pendant 5 min. </li></ol></li><li> Préparation de amorphe I 2 O 5 <ol><li> Placer 3 g du commerce I broyée et déshydratée 2 O 5 dans un récipient en verre équipé d&#39; un agitateur magnétique et ajouter 3 g d&#39;eau distillée. Pour assurer que l&#39;échantillon est complètement dissous, ajouter un rapport 1: 1 d&#39;eau commerciale I 2 O 5 et mélanger pendant 20 min. Dissolution de I 2 O 5 dans l&#39;eau forme une phase aqueuse de IO 3. 17 </li><li> Verser la solution IO 3 dans un beccateur qui est approprié pour le chauffage. Pour assurer suffisamment I amorphe 2 O 5 est produit, utiliser trois fois la masse de IO 3 solution à la masse nécessaire amorphe I 2 O 5. Par exemple, si un gramme de amorphe I 2 O 5 est nécessaire, utiliser 3 g de IO 3 solution. </li><li> Placer le bécher avec la solution dans un four et de la chaleur IO 3 à 20 ° C / min à 250 ° C et maintenir pendant 10 min. </li><li> Conserver l&#39;échantillon dans un récipient fermé pour limiter l&#39;exposition à l&#39;eau atmosphérique de l&#39;environnement. </li></ol></li><li> Préparation HIO cristalline 3 <ol><li> Répétez l&#39; étape 1.2.1 et le lieu IO 3 solution sur un agitateur magnétique dans un environnement à faible humidité ( en dessous de 50% HR) jusqu&#39;à ce que toute l&#39;eau en excès est évaporée. Lors de l&#39; évaporation, la phase aqueuse de IO - 3 va précipiter sous forme HIO 3 17. </li><li> Conserver l&#39;échantillon dans un récipient fermé pour limiter exposition à l&#39;eau atmosphérique de l&#39;environnement. </li><li> Pour assurer que tout excès d&#39;eau est évaporée, placer un échantillon dans un calorimètre différentiel à balayage (DSC) et chauffer à 250 ° C à 10 ° C / min. NOTE: La perte de poids à 110 ° C sera égale à 5% et il n&#39;y aura pas de perte de masse à 210 ° C si l&#39;échantillon est EIO 3 pur. Toute perte de masse supplémentaire est l&#39;excès d&#39;eau, ce qui signifie l&#39;échantillon a besoin de plus de temps pour faire évaporer. La perte de poids à 210 ° C signifie que le I 2 O 5 n&#39;a pas complètement dissous et plus d&#39; eau avec agitation est nécessaire pour dissoudre l&#39;échantillon. </li></ol></li></ol> 2. Mélange Préparation NOTE: Les mélanges sont préparés de deux façons différentes: l&#39;une utilisant un fluide porteur pour aider à entremêlement et un autre sans un fluide porteur, mais mélangé au lieu sec. Pour le traitement au moyen d&#39; un fluide porteur, les mélanges ont été préparés pour trois agents oxydants: I 4 O 9, nanofiltration I 2 O 5 commrcial I 2 O 5. <ol><li> Préparation des mélanges dans un fluide porteur <ol><li> Pour préparer les échantillons mélangés dans un fluide porteur, mélanger la poudre d&#39;Al 80 nm avec chaque agent oxydant pour un total de deux grammes d&#39;Al et de mélange d&#39;oxydant à un rapport d&#39;équivalence de 1,0 dans un bêcher. </li><li> Ajouter 60 ml d&#39;isopropanol dans le bécher et sonication la solution avec une baguette sonore réglé à une puissance de sortie de 4 watts programmés pendant 10 secondes sur et 10 sec off pour un total de 2 min. </li><li> Versez la solution dans un plat en verre et laisser la solution à évaporer sous une hotte à température ambiante avec une humidité relative de 20% pendant 24 heures, ce qui laissera des échantillons de poudre. NOTE: Avant de procéder à l&#39;étape 2.1.4, assure une lame de rasoir est relié à une masse électrique avec un fil conducteur pour éviter l&#39;inflammation accidentelle. </li><li> Reclaim la poudre avec une lame de rasoir à la terre et de trier l&#39;échantillon pour briser les agglomérats directement dans un récipient qui peut être scellé à Limit l&#39;exposition de l&#39;échantillon à l&#39;eau atmosphérique. </li></ol></li><li> Préparation des échantillons secs mélangés <ol><li> Tamiser et mélanger deux grammes d&#39;Al et de mélange d&#39;oxydant avec une spatule dans un récipient d&#39;échantillon à un combustible à l&#39;oxygène rapport d&#39;équivalence de 1,0. Sceller le récipient d&#39;échantillon pour limiter l&#39;exposition échantillon à l&#39;eau atmosphérique. </li><li> Tenir des échantillons sur une table de vibration pour 3 minutes pour aider entremêlement. Reportez-vous aux échantillons préparés de cette manière mixte sec. </li></ol></li></ol> 3. Analyse d&#39;équilibre thermique <ol><li> Préparation des échantillons pour l&#39; analyse de l&#39; équilibre thermique NOTE: Ces échantillons réagissent facilement avec l&#39;eau atmosphérique. L&#39; humidité relative doit être réduite en dessous de 30% et l&#39; exposition à l&#39;atmosphère devrait être limitée (c. -à- échantillon de magasin dans des contenants scellés et utiliser des couvercles sur les creusets DSC-TGA). <ol><li> creusets d&#39;alumine de chaleur (fournis avec le DSC-TGA diagnostic) à 1500 ° C et maintenir pendant 30 min pour éliminer toutrésidu sur les creusets dans le DSC-TGA. </li><li> Peser creusets avant que les échantillons sont placés dans le creuset. Cette mesure est nécessaire par le DSC-TGA. </li><li> Après que le creuset est pesé, ajouter 10 mg de chaque échantillon dans un creuset. </li><li> Placer l&#39;échantillon sur le creuset thermocouple dans le DSC-TGA avec un creuset vide dans le support de référence sur le thermocouple DSC. </li><li> Chauffer les échantillons à 10 ° C / min jusqu&#39;à 600 ° C dans une atmosphère d&#39;argon. </li></ol></li></ol> 4. Énergie Propagation <ol><li> Préparation des tubes à flamme <ol><li> Utiliser des tubes en quartz d&#39;un diamètre intérieur de 3 mm et une longueur de 7 cm pour contenir le mélange de poudres. </li><li> Mettez du ruban à une extrémité afin que la poudre ne peut pas échapper au tube. </li><li> Placez chaque tube de 7 cm avec une extrémité enregistrée sur une échelle et zéro de l&#39;échelle. Cela va permettre de mesurer seulement la masse de poudre. </li><li> Avec une spatule avec une petite extrémité, insérer les échantillons de poudre dans etube e. Pour chacun des mélanges, effectuer trois tubes remplis de chaque mélange pour test de reproductibilité. </li><li> À l&#39; aide d&#39; une tige qui a un diamètre inférieur à 3 mm, de compacter la poudre à l&#39; intérieur du tube pour les échantillons ayant une densité en vrac faible (Al + I 4 O 9 et Al + amorphe I 2 O 5) , jusqu&#39;à ce que le volume de l&#39;échantillon fait ne changera pas. Cette procédure est nécessaire pour maintenir la densité apparente cohérence entre plusieurs expériences. Cela peut nécessiter 200 mg du mélange en poudre. </li><li> Pour tous les autres mélanges, qui ont des densités plus élevées, ne pas compacter la poudre en utilisant une force externe. Gardez la densité apparente constante entre les échantillons avec des densités en vrac similaires. La quantité de poudre dans les tubes varie en fonction de la densité apparente de la poudre. Cela peut nécessiter jusqu&#39;à 500 mg du mélange en poudre. </li><li> Mesurer la masse du mélange de poudre dans chaque tube en utilisant l&#39;équilibre qui a été tarée pour chaque tube, ajouter de la masse jusqu&#39;à ce que la densité de la poudre est within 5% des autres échantillons dans chaque groupe. Assurez-vous que chaque tube est complètement rempli. </li></ol></li><li> Préparation de ignite à fil chaud <ol><li> Pour préparer le fil chaud, utilisez un nickel-chrome (ie, nichrome) fil coupé en sections de 10 cm de long. </li><li> Faire une forme &quot;v&quot; dans le milieu du fil et de placer le fil de sorte que la forme de «v» est à l&#39;intérieur du tube. </li><li> Collez cette extrémité du tube, de sorte que le fil est fixe et pas de poudre peut échapper au tube. </li></ol></li><li> Préparation de la caméra à haute vitesse <ol><li> Placer la caméra à haute vitesse en dehors de la chambre de combustion perpendiculairement à la direction de propagation de la flamme et mise au point sur le tube à travers un orifice d&#39;observation dans la chambre de combustion. NOTE: La fonction principale de la chambre de combustion est de protéger le personnel et l&#39;équipement de la matière réactive et doit être ventilé par une hotte. </li><li> Ajuster le placement et le cristallin de thCaméra électronique de sorte que la résolution la plus basse ( par exemple, le plus haut taux de trame) peut être utilisé. </li><li> Pour permettre la calibration à distance, placer une règle avec des incréments de mm et cm dans le champ de vision et de prendre une photo avec la caméra à haute vitesse avant l&#39;enregistrement des vitesses de flamme. </li><li> Comme le front de flamme est nettement plus brillante que la lumière ambiante et l&#39;appareil photo sur-saturer lorsqu&#39;il est exposé à la lumière générée par la réaction, réduire le temps d&#39;exposition dans les réglages de l&#39;appareil ou ajouter des filtres de densité neutre à la lentille de la caméra pour réduire la quantité de la lumière reçue par les capteurs de la caméra. Abaisser la quantité de lumière reçue par la caméra jusqu&#39;à ce que le front de propagation de la réaction peut être vu clairement. Ici, mettre en place des filtres à densité neutre permettant seulement 5% de la lumière de passer, et un temps d&#39;exposition de 1 microsecondes. </li><li> Fixer un générateur de tension aux extrémités du fil. La chambre de combustion doit avoir isolé conduit à travers la chambre qui permettront à la chambre d&#39;être scellé etpermettre un chauffage à distance du fil. </li><li> Après que la chambre est fermée, le réglage du générateur de tension de 10 volts et de commencer simultanément l&#39;enregistrement de la caméra. Lorsque la tension est appliquée, la réaction doit commencer presque immédiatement. </li><li> Export de la vidéo dans un logiciel qui permettra de suivre la position du front de flamme en fonction du temps dans chaque trame individuelle. </li><li> Exporter les informations de l&#39; étape distance et le temps dans une feuille de calcul et de tracer une ligne de tendance linéaire avec R 2 valeurs. Pour des réactions plus lentes, le temps est nécessaire pour la réaction de parvenir à un état d&#39;équilibre. La courbe avant l&#39;état d&#39;équilibre sera une courbe exponentielle croissante. Retirez les données qui ne sont pas en état d&#39; équilibre jusqu&#39;à ce que la valeur R 2 est supérieur à 0,95. La pente de la ligne est la vitesse de la flamme. </li></ol></li></ol>

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Tous les auteurs ont aucun intérêt financier concurrents ou d&#39;autres conflits d&#39;intérêts.

Le I 4 O 9 poudre étudiée ici a été synthétisé en utilisant une approche «sec» pour former I 4 O 9 en combinant l&#39; iode élémentaire et de l&#39; oxygène. Cet échantillon est appelé I 4 O 9. I 2 O 5 Nano-particules a également été synthétisé pour cette étude. Plus précisément, une portion de I 4 O 9 On a chauffé passé la température de dissociation de I 4 O 9 ( à savoir, 180 ° C) , mais inférieure à la température de dissociation de I 2 O 5 (400 ° C). Ce procédé conduit à des particules ayant un diamètre compris entre 200-400 nm. Cet échantillon est désigné sous le nom de nano I 2 O 5. Particule mesures de taille ont été obtenues par TEM qui nécessite l&#39;échantillon dans un vide. Cependant, I 4 O 9 dissocie en I 2 O 5 sous vide, de sorte que les dimensions de I 4 O 9 sont obtenues directement. Parce que le nano I 2 O &lt;diamètres sub&gt; 5 particules sont comprises entre 200-400 nm et synthétisé par chauffage de l&#39;échantillon I 4 O 9, il est supposé que je 4 O 9 a des diamètres similaires. Une approche plus commune pour la synthèse I 2 O 5 est par déshydratation thermique de l&#39; acide iodique pour former I 2 O 5 1,2,8 et matérielle faite en utilisant ce procédé est disponible dans le commerce. Le commercial I 2 O 5 est reçu sous forme de cristaux grossiers et peuvent avoir différentes concentrations d&#39;acides iodique selon entreposage et de manutention des conditions. Pour assurer que les échantillons sont pures I 2 O 5, les échantillons sont déshydratés avant utilisation , comme expliqué à l&#39; étape 2.1.1.3. Le diamètre des particules de cet échantillon se situent entre 1-5μm. Cet échantillon est désigné sous le nom commercial I 2 O 5. Le amorphe I 2 O 5 échantillon est fabriqué à partir de cette solution saturée IO 3<html> . Quand je 2 O 5 est mélangé avec de l&#39; eau, une solution de IO 3 est créé. Cela se fait à l&#39; étape 2.1.2 et ces étapes laissera une IO 3 saturée. L&#39;eau catalyse la formation de cristaux dans les acides iodique. I amorphe pour former 2 O 5 la température doit être supérieure à la température de déshydratation de HI 3 O 8 et chauffé à une vitesse qui ne permet pas une structure cristalline de forme, cela se fait à l&#39; étape 1.2. La concentration de IO 3 en solution permettra de déterminer la quantité de I amorphe 2 O 5 créé pendant la déshydratation. Ces échantillons devraient virer au rouge après déshydratation indiquant l&#39;échantillon est une forme amorphe de I 2 O 5. Cet échantillon est appelé I amorphe 2 O 5. En outre, l&#39; analyse XRD (non inclus) a été préformé et a confirmé la structure amorphe de la I 4 O 9 et je amorphe 2 O 5 échantillons. ent &quot;&gt; Une fois en solution, HIO 3 va libérer l&#39;excès d&#39; eau et créer une structure cristalline. Le temps nécessaire pour évaporer l&#39;excès d&#39; eau dépend de la taille du gobelet, d&#39; humidité relative, et la concentration de la solution IO - 3. Dans notre laboratoire à 20% HR mélange de la manière décrite ci-dessus, 3-5 jours ont été nécessaires pour faire évaporer l&#39;excès d&#39;eau à partir des échantillons. la solution se transforme en un cristal clair solide. Ce processus est illustré à l&#39;étape 2.1.3 et l&#39;échantillon appelé EIO 3 déshydrater. l&#39; acide iodique sera appelée EIO commerciale 3. Lorsqu&#39;il est exposé à la solution ou l&#39;eau atmosphérique, de l&#39;iode (V), l&#39;oxyde subit des réactions chimiques qui modifient la composition du produit final. Pour atténuer cette transformation, tous les six oxydes sont également mélangés avec Al sans solution. L&#39;analyse thermique par DSC-TGA a été calibré dans une atmosphère d&#39;argon en utilisant des échantillons avec des températures d&#39;apparition connues et les pertes de masse. Un tube à flamme unppareils connu comme un tube Bockmon 23 est utilisé pour mesurer la vitesse de la flamme. expériences de vitesse de la flamme est sensible à la densité apparente du mélange. Pantoya et al. A montré que pour termitas à base de nano-Al, l&#39; augmentation de la densité apparente peut supprimer le mécanisme Al de réaction et réduit le rôle du transport de l&#39; énergie convective retardant ainsi la vitesse de la flamme 24. Pour cette raison, les expériences réalisées pour différents mélanges sont généralement conçus pour maintenir une masse volumique apparente constante. Cependant, les propriétés physiques et chimiques des agents oxydants étudiés ici varient considérablement de telle sorte qu&#39;il n&#39;a pas été possible d&#39;obtenir la masse volumique apparente compatible avec l&#39;ensemble des six mélanges secs. De ce fait, plusieurs oxydes d&#39;iode avec différentes propriétés physiques et chimiques sont testés pour fournir une base de comparaison qui comprend les différences en% TMD, structure cristalline, et les états d&#39;hydratation. Après que la poudre a été placé à l&#39;intérieur des tubes et mesuré, fil chaud est utilisé pour allumer à distance le mélange. Une fois que les tubes de flamme sont préparés avec le mélange de poudre, les vitesses de flamme sont mesurées dans une chambre de combustion à l&#39;aide d&#39;une caméra à grande vitesse. Le taux de trame de la caméra peut être augmentée en réduisant la résolution. La réduction de la résolution pour augmenter le taux de trame va produire moins d&#39;erreurs que la résolution plus élevée à une vitesse de défilement plus lent. Ceci est la raison pour laquelle, à l&#39;étape 4.2.2, la plus basse résolution qui peut encore l&#39;image du tube à flamme entière est utilisée, cela va augmenter les images maximum par seconde, l&#39;appareil peut enregistrer sans perte d&#39;information. Pour notre chambre, une résolution de 256 x 86 a été utilisé, qui permettait à la caméra pour enregistrer à 300.000 fps. La quantification de la vitesse de flamme dans des mélanges hautement réactifs est intrinsèquement difficile en raison du grand nombre de variables qui peuvent influer sur la réactivité ( par exemple, homogénéité du mélange, la taille des particules, la densité, la direction de propagation, la vitesse de propagation, etc.). En utilisant un tube de quartz à l&#39;intérieur d&#39;une diameter inférieure à 4 mm , en combinaison avec une caméra à haute vitesse avec des filtres de densité neutre, la direction de propagation est contrôlé ( par exemple 1-D) et la quantité de lumière reçue par la caméra peuvent être réduits à un seuil minimal de telle sorte que le bord d&#39;attaque de la lumière émise par la réaction peut être vu et mesuré clairement. Cette mesure suppose que la progression de ce niveau faible luminosité est au même rythme que le front de réaction. Pour cette raison, les photodiodes peuvent ne pas être aussi précis pour le suivi de la propagation de la réaction parce que l&#39;intensité lumineuse élevée d&#39;émission peut causer la lumière de voyager et de saturer les capteurs plus rapide que la réaction. En outre, les premiers 1-2 cm de longueur de tube est considéré comme une zone d&#39;entrée ou d&#39;une région de propagation instable ou d&#39;accélération. Les mesures linéaires de la distance en fonction du temps doivent être prises au-delà de cette région d&#39;entrée pour déterminer la vitesse de la flamme de l&#39;état d&#39;équilibre. Le DSC / TGA est une analyse de l&#39;équilibre thermique shows cinétique de la réaction détaillées qui ne peuvent être observées dans des matériaux hautement réactifs ( par exemple, ne peuvent pas être observées dans des conditions d&#39;équilibre non thermique). La combinaison des vitesses d&#39;analyse et de flamme DSC / TGA donne des informations spécifiques sur les différences dans la cinétique de réaction qui peuvent avoir des incidences sur les différences dans les résultats de la vitesse de la flamme. De ce fait, la combinaison de ces deux méthodes de mesure est un outil puissant pour la compréhension et le contrôle des matières hautement réactives.

Il existe de nombreux composés d&#39;oxyde d&#39;iode (par exemple, HIO 3, HI 3 O 8, I 2 O 5 I 4 O 9) , mais le plus souvent étudiée pour la réaction avec l&#39; aluminium (Al) est le pentoxyde diiodure, I 2 O 5 1 - 16. Il y a des raisons pour favoriser I 2 O 5 pour la combustion avec Al: (1) I 2 O 5 a un état d&#39;oxydation de cinq ans qui en fait un comburant puissant pour les applications de combustion; (2) I 2 O 5 est semi-stable, en fonction des conditions atmosphériques, et facilement manipulé sous forme de poudre; et (3) I 2 O 5 est relativement facile à produire et facilement disponibles. D&#39; autres formes d&#39;oxyde d&#39;iode qui ont été étudiés sont HIO 3, HI 3 O 8 et I 4 O 9. Lorsqu&#39;il est chauffé à des températures basses ( par exemple, 180 ° C), I 4 O 9 , larmally I se décompose en 2 O 5 , 6 , comme indiqué dans l&#39; équation (1) et la réaction de décomposition est exothermique. (1) 5I 4 O 9 → 9I 2 O 5 + I 2 Si je 4 O 9 pourrait être utilisé à la place de I 2 O 5, l&#39;énergie totale libérée de la réaction pourrait augmenter en raison de la décomposition exothermique de I 4 O 9 à des températures inférieures aux températures d&#39;inflammation et de réaction Al ( par exemple, &lt;660 ° C ) et inférieure à la température de dissociation de I 2 O 5 (soit environ 350 ° C). Aussi, je 4 O 9 génère 8 poids.% Plus I 2 gaz par rapport à I 2 O 5 qui pourrait être utilisé pour neutraliser les agents biologiques. Cependant, je 4 O 9 a un poids moléculaire plus élevé par rapport à I 2 O 5 et on ne sait pas si plus d&#39; énergie estpublié par masse ou par volume lors de l&#39; utilisation I 4 O 9 par rapport à I 2 O 5. Utilisation I 4 O 9 pourrait fournir un moyen de transporter de grandes quantités d&#39;iode solides et sur l&#39; allumage, libérer l&#39; iode gazeux. Mais, I 4 O 9 poudre est généralement instable. En fait, Wikjord et al. , 6 a montré que plus de temps très courts I 4 O 9 décomposé en I 2 O 5 , même avec une exposition limitée à l&#39;atmosphère. Cette instabilité limite l&#39;utilité de I 4 O 9 en tant qu&#39;oxydant dans des applications de combustion. Acides iodique, tels que EIO 3 et HI 3 O 8, forme quand je 2 O 5 est exposé à l&#39; eau , soit de l&#39;humidité relative (HR) de l&#39;atmosphère ou de l&#39; immersion dans un fluide 1,3. Pour les applications de combustion, I 2 O 5 est généralement préféré au cours des acides iodique hydratés parce evaporatisur de l&#39;eau lors de la combustion absorbe de l&#39;énergie et réduit la chaleur globale produite. En dépit de la nature endothermique de ce changement de phase, Smith et al. 3 a montré une évaporation rapide de l&#39; eau lors de la combustion d&#39;Al avec I 2 O 5 , comprenant en partie des acides iodique produite génération de gaz important qui augmente le transport d&#39;énergie de convection et produit des vitesses de flamme supérieures à Al + I 2 O 5 seuls. Plus précisément, les mélanges avec des concentrations plus élevées d&#39;acides iodique avaient jusqu&#39;à des vitesses de flamme 300% plus élevés que les mélanges avec des concentrations plus faibles d&#39;acides iodique. 3 Le taux d&#39;absorption de l&#39;eau dans l&#39;atmosphère est liée à l&#39;humidité. Il existe un seuil RH où l&#39; absorption commence et dépend de l&#39;état d&#39;hydratation 2. Little et al. A montré un seuil RH de 70% pour EIO 3 et un seuil RH de 40% pour HI 3 O 8 2. A partir de cela, on suppose que le seuil RHaugmente avec l&#39;augmentation des états d&#39;hydratation. En raison de ses propriétés déliquescents, la plupart des études qui utilisent I 2 O 5 comme comburant utilisent réellement I 2 O 5 avec des concentrations importantes d&#39;acide iodique 2,5,7,17. Cependant, les concentrations initiales des échantillons peuvent être commandés par chauffage des échantillons au-dessus de 210 ° C jusqu&#39;à ce que toutes les espèces hydratées ont déshydraté. Ceci fait suite au mécanisme d&#39;hydratation et de déshydratation de I 2 O 5 représenté sur la Selte et al. , 1 dans l&#39; équation (2). (2a) Hydratation: 3I 2 O 5 + 3H 2 O → 2HI 3 O 8 + 2H 2 O → 6HIO 3 (2b) Déshydratation: 6HIO 3 → 2HI 3 O 8 + 2H 2 O → 3I 2 O 5 + 3H 2 O La première étape de déshydratation se produit à 110 ° C lorsque HIO 3 dehydrates dans HI 3 O 8. La deuxième étape de déshydratation se produit à 210 ° C lorsque HI 3 O 8 dans déshydrate I 2 O 5. Étant donné que la concentration initiale disponible dans le commerce I 2 O 5 se compose principalement d&#39;acides iodique, les caractéristiques d&#39;absorption du pur I 2 O 5 n&#39;a pas été étudiée en profondeur. On suppose que le seuil d&#39; absorption et les taux RH dépendent des propriétés physiques ( par exemple, la taille des particules, la structure cristalline) ainsi que l&#39; état d&#39;hydratation initiale et que l&#39;oxyde d&#39; iode qui est amorphe peut avoir un seuil inférieur RH et l&#39; augmentation des taux d&#39;hydratation. Isoler les oxydes d&#39;iode de l&#39;eau atmosphérique est nécessaire pour contrôler l&#39;état initial de composés d&#39;oxyde d&#39;iode. Un procédé d&#39;isolement de I 2 O 5 provenant de l&#39;atmosphère bloque l&#39; absorption d&#39;eau des revêtements. Par exemple, Little et al. A été en mesure de réduire le taux d&#39;absorption et de la quantité totale de hydrated oxydes d&#39;iode par des échantillons de revêtement par pulvérisation avec Au / Pd 2. Feng et al. , 8 passiver la surface de I 2 O 5 particules ayant un rapport Fe 2 O 3 , revêtement qui empêche l&#39; absorption d&#39;eau sur de longues durées d&#39;exposition à l&#39; atmosphère ambiante. Une approche similaire pourrait être appliquée pour aider à stabiliser I 4 O 9. Une autre façon d&#39;améliorer la stabilité de la I 4 O 9 peuvent être de nouvelles approches pour la synthèse. Si le matériau peut être synthétisé d&#39;une manière qui empêche l&#39;introduction d&#39;espèces hydratées, l&#39;effet topochimique catalysant l&#39;absorption d&#39;eau peut être inhibée stabilisant ainsi l&#39;oxydant. Le I 4 O 9 examiné ici a été synthétisé en utilisant un procédé «sec» qui ne présente pas les espèces hydratées et permet l&#39; analyse d&#39;une forme plus stable de I 4 O 9 poudre. Notre objectif est d&#39;analyser la cinétique associat fondamentaleed avec I 4 O 9 décomposition et réaction avec Al, ainsi que le comportement de propagation d&#39;énergie de base de la réaction d&#39; Al + I 4 O 9. la cinétique de réaction sont analysés en utilisant le diagnostic d&#39;équilibre thermique, y compris la calorimétrie différentielle à balayage et une analyse gravimétrique thermique (DSC-ATG). propagation d&#39;énergie est analysé en utilisant l&#39;imagerie à grande vitesse de propagation de la réaction à travers un mélange de poudre lors de l&#39;allumage dans un tube transparent. Développement de méthodes de synthèse pour produire I 4 O 9 et méthodes pour stabiliser I 4 O 9 ai été lente par rapport à d&#39; autres formes d&#39;oxyde d&#39;iode. Un but de cette étude est de montrer que l&#39;énergie et le gaz libérés de réactions impliquant I 4 O 9 sont supérieurs à des réactions impliquant d&#39; autres oxydes d&#39; iode. De cette façon, les recherches futures sur la synthèse et la caractérisation de I 4 O 9 peut être avantageux pour de nombreuses applications.

<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 non - oxyde (I 4 O 9) a été synthétisé en utilisant une approche sèche qui combine l&#39; oxygène élémentaire et de l&#39; iode , sans l&#39;introduction d&#39;espèces hydratées. L&#39;approche de synthèse inhibe l&#39;effet topochimique promouvoir une hydratation rapide lorsqu&#39;il est exposé à l&#39;humidité relative de l&#39;air ambiant. Ce matériau stable, amorphe, les nano-particules a été analysé par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et par analyse thermogravimétrique (TGA) et montre une libération d&#39;énergie exothermique à basse température ( par exemple 180 ° C) pour la transformation de I 4 O 9 dans I 2 O 5. Ce dégagement supplémentaire d&#39;énergie exothermique contribue à une augmentation de la réactivité globale de I 4 O 9 lorsqu&#39;elle est sèche mélangée avec des nano-aluminium (Al) en poudre, ce qui entraîne un minimum d&#39;augmentation de 150% de la vitesse de la flamme par rapport à Al + I 2 O 5. Cette étude montre que comme comburant, I 4 O 9 a pluspotentiel réactif que d&#39; autres formes d&#39; iode (V) de l&#39; oxyde de lorsqu&#39;il est combiné avec Al, surtout si je 4 O 9 peut être passivé pour inhiber l&#39; absorption de l&#39; eau de son environnement.

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Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Un protocole pour la mesure des vitesses de flamme d&#39;un mélange réactif composé de tetraiodine non - oxyde (I 4 O 9) et l&#39; aluminium (Al) est présenté. Procédé de résolution cinétique de la réaction en utilisant la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est également présenté. On a constaté que I 4 O 9 est de 150% plus réactif que l&#39; iode autres oxydes (V).

Cinétique de réaction et Combustion Dynamics I<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; Et aluminium mélanges

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

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Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Admixtures

Chemical Equilibria

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10.7K vues.  Texas Tech University.  Un protocole pour la mesure des vitesses de flamme d'un mélange réactif composé de tetraiodine non - oxyde (I 4 O 9) et l' aluminium (Al) est présenté. Procédé de résolution cinétique de la réaction en utilisant la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est également présenté. On a constaté que I 4 O 9 est de 150% plus réactif que l' iode autres oxydes (V). 

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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.

Coulée protocoles pour la production de cellules ouvertes aluminium Mousses par la technique de réplication et l&#39;effet sur la porosité

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

Recherche

Ingénierie

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.

Détection et récupération du palladium, or et métaux de cobalt provenant de la mine urbaine utilisant de nouveaux capteurs / adsorbants désignés avec Nanoscale Wagon en forme de roues-Pores

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.

Investigation de la couche d&#39;émission spectroscopique Boundary au cours d&#39;essai des matériaux ablatif dans 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.

Adsorption dispositif basé sur un cristal Microbalance langatate pour haute température à haute pression de gaz Adsorption dans 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 ...

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.

Combustion Caractérisation et élaboration d&#39;un modèle de carburant pour les micro-piles à combustible tubulaires assistée Flame-

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.

Procédure expérimentale pour Spinning chaud de fonte d&#39;aluminium Composants

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.

Deux voies Valorisation de laitier de haut fourneau: Synthèse du carbonate de calcium précipité et zéolithique Heavy Metal Adsorbant

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.

Mesures du carbone du sol par Neutron-Gamma analyse statique et Modes de numérisation

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.

Anodizations multi-surfaces simultanées et détachement d’escalier comme biais inverse d’oxydes d’aluminium anodique en acide sulfurique et d’acide oxalique électrolyte

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.

Injection électronique améliorée et le Confinement d’Exciton de Quantum-point bleu Pure Light - Emitting Diodes en introduisant partiellement oxydés Cathode en aluminium

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 ...