המחברים רוצה להודות הצלמים של ISL, איב סומה, יאניק Boehrer, עבור התמונות של דוגמאות, התצפית על ידי וידאו במהירות גבוהה של הסינתזה, על הבערת nanothermite קצף. הם גם רוצה להביע את תודתי לעמית שלהם ד ר וינסנט Pichot מן המעבדה NS3E על האפיון של החומרים על ידי קרני רנטגן.

התראה: לבצע כל התגובות המתוארות במאמר זה בחדר מוכחת פיצוץ עם חלון משוריין המאפשרת בדיקה ויזואלית והן התצפית של התהליכים קצף/בעירה על ידי וידאו במהירות גבוהה. . שמור על עצמך לגבי הסיכון ניסיוני הנובעים ההצתה פוטנציאלי של יצירות aluminothermic ו הפיצוץ מימן באוויר. מסיבה זו, תמיד עובד בתא מוכחת פיצוץ מצויד אוורור הפליטה המתאימים. זכור כי ניסויים על חומרים אנרגטי צריך להתבצע על ידי מדענים מנוסים, אשר מודעים באופן מלא סכנות פירוטכניים, כי כל הבדיקות חייב להתבצע בהתאם לחוקים ולתקנות המקומיים בטיחות. שימו לב כי מחברים לדחות שום אחריות על שימוש לא נאות של תוצאות אלו.
1. הכנת מטריצה Aluminophosphate
הערה: ניסויים מבוצעים בטמפרטורת החדר (15-25 ° C).
<ol>
	<li>שוקלים 3.00 גר' אלומיניום nanopowder.</li>
	<li>שוקל 4.00 גר' פתרון מסחרי (85%) של חומצה זרחתית (H3פו4) בתוך 150 מ; להוסיף את החומצה dropwise עם פוליאתילן 3 מ"ל פסטר פיפטה.
	<ol>
		<li>לחלופין, ניתן להוסיף אמצעי בין 0 - 2 מיליליטר מים יונים חומצה זרחתית.</li>
		<li>Homogenize הפתרון על ידי האטת מסתובב כשהספל בכתב יד כ 100 סל"ד.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>מקם את הספל המכיל החומצה בתא מטען.</li>
	<li>שופכים את nanopowder אלומיניום שקל בשלב 1.1 כשהספל המכיל את הפתרון4 H פו3.</li>
	<li>מערבבים מהר עם מרית פלדת אל-חלד; לבצע שלב זה פחות מדקה.</li>
	<li>לסגור מיד את התא מטען.</li>
	<li>המתן עד התגובה מקציף מתרחשת.</li>
	<li>לאחר מכן, לא של 10 דקות נוספות עבור המטריצה aluminophosphate להתקרר.</li>
	<li>הסר את הספל תא פיצוץ באמצעות כן הקשת מעבדה.</li>
	<li>לשחזר את הדגימה, אשר דבקה הקיר הספל, מפר אותו בזהירות. היזהרו הנוכחות של משקעים חומציים, לא מסתדר עם החומרים בלי כפפות.</li>
</ol>
2. סינתזה של קצף Nanothermite
הערה: ניסויים מבוצעים בטמפרטורת החדר (15-25° C).
<ol>
	<li>הכנת התערובת nanothermite
	<ol>
		<li>בבקבוקון סיבוב המדרגה 100 מ ל, שוקלים 3.00 g ו- 3.45 גר' Al לעבו3 ננו אבקות, בהתאמה.</li>
		<li>מערבבים את ננו אבקות עם מערבל מערבולת פועלים ב 2500 סל ד.</li>
		<li>מערבבים בעדינות את התערובת עם מרית פלדת אל homogenize זה. למנוע חיכוכים בין הקיר זכוכית + בקבוקי שתייה צידניות סיבוב המדרגה המרית במהלך פעולה זו. הערה: בשלב זה, הנסיין חייב להיות מרותק על מנת למנוע פריקה אלקטרוסטטית כלשהו, אשר יכול לגרום להצתה של התערובת.</li>
		<li>חזור על פעולת 2.1.2.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>הכנת H 3 פו 4 פתרונות
	<ol>
		<li>שוקל 4.00 גר' פתרון מסחרי (85%) של חומצה זרחתית (H3פו4) בתוך 150 מ; להוסיף את החומצה dropwise עם פוליאתילן 3 מ"ל פסטר פיפטה.</li>
		<li>הכנת מדולל H3פו4 פתרונות:<ol>
			<li>שייקח. את מוכנה בשלב 2.2.1 ולהוסיף מים 0 עד 2 מ"ל deionised פוליאתילן 1-mL פסטר פיפטה.</li>
			<li>Homogenize את הפתרון על-ידי תנועת סיבוב איטי של כשהספל מיושמים על מהירות של 100 סל"ד.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>הכנת nanothermite קצף
	<ol>
		<li>מקם את הספל המכיל החומצה מוכן בשלב 2.2 בתא מטען.</li>
		<li>שופכים את nanothermite המוכנים בשלב 2.1 במיכל המכיל את הפתרון4 H פו3.</li>
		<li>מערבבים מהר עם מרית פלדת; לבצע שלב זה פחות מדקה.</li>
		<li>לסגור מיד את התא מטען.</li>
		<li>המתן עד התגובה מקציף מתרחשת.</li>
		<li>לאחר מכן, לא של 10 דקות נוספות להירגעות הקצף nanothermite.</li>
		<li>הסר את הספל תא מטען עם טונג קשת המעבדה.</li>
		<li>לשחזר את הדגימה, אשר דבקה הקיר הספל, מפר אותו בזהירות. היזהרו הנוכחות של משקעים חומציים ולהימנע טיפול החומרים בלי כפפות.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. בעירה של קצף Nanothermite
<ol>
	<li>מקם המטריקס aluminophosphate מוכן בשלב 1.10 או הקצף nanothermite מוכן בשלב 2.3.8 בתא מטען.</li>
	<li>המקום מצת פירוטכניים קרוב הדוגמה מהצעד 3.1.</li>
	<li>סגור את התא מטען.</li>
	<li>לחבר את המצת מכשיר אלקטרוני מאובטח.</li>
	<li>לפטר את השרשרת פירוטכניים.</li>
	<li>להתבונן הבעירה דרך החלון משוריין עם מצלמה מרביים פועלים ב 10,000 ל-30,000 מסגרות לשנייה.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Comet, M., Martin, C., Schnell, F., Spitzer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanothermite+foams:+From+nanopowder+to+object.">Nanothermite foams: From nanopowder to object.</a> Chem. Eng. J. 316, 807-812 (2017).</li><li>Lafontaine, E., Comet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nanothermites. , (2016).</li><li>Comet, M., 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=Preparation+of+Cr2O3+nanoparticles+for+superthermites+by+the+detonation+of+an+explosive+nanocomposite+material.">Preparation of Cr2O3 nanoparticles for superthermites by the detonation of an explosive nanocomposite material.</a> J. Nanopart. Res. 13 (5), 1961-1969 (2011).</li><li>Gibot, P., 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=Highly+Insensitive/Reactive+Thermite+Prepared+from+Cr2O3+Nanoparticles.">Highly Insensitive/Reactive Thermite Prepared from Cr2O3 Nanoparticles.</a> Propell. Explos. Pyrot. 36 (1), 80-87 (2011).</li><li>Tillotson, T. M., Gash, A. E., Simpson, R. L., Hrubesh, L. W., Satcher, J. H., Poco, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanostructured+energetic+materials+using+sol-gel+methodologies.">Nanostructured energetic materials using sol-gel methodologies.</a> J. Non-Cryst. Solids. 285 (1-3), 338-345 (2001).</li><li>Yang, Y., 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=Hierarchical+MnO2/SnO2+Heterostructures+for+a+Novel+Free-Standing+Ternary+Thermite+Membrane.">Hierarchical MnO2/SnO2 Heterostructures for a Novel Free-Standing Ternary Thermite Membrane.</a> Inorg. Chem. 52 (16), 9449-9455 (2013).</li><li>Prentice, D., Pantoya, M. L., Gash, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combustion+Wave+Speeds+of+Sol-Gel-Synthesized+Tungsten+Trioxide+and+Nano-Aluminum:+The+Effect+of+Impurities+on+Flame+Propagation.">Combustion Wave Speeds of Sol-Gel-Synthesized Tungsten Trioxide and Nano-Aluminum: The Effect of Impurities on Flame Propagation.</a> Energ. Fuel. 20 (6), 2370-2376 (2006).</li><li>Bockmon, B. S., Pantoya, M. L., Son, S. F., Asay, B. W., Mang, J. T. <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+metastable+interstitial+composites.">Combustion velocities and propagation mechanisms of metastable interstitial composites.</a> Appl. Phys. Lett. 98, 064903 (2005).</li><li>Apperson, S., 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=Generation+of+fast+propagating+combustion+and+shock+waves+with+copper+oxide/aluminum+nanothermite+composites.">Generation of fast propagating combustion and shock waves with copper oxide/aluminum nanothermite composites.</a> Appl. Phys. Lett. 91, 243109 (2007).</li><li>Wang, L., Luss, D., Martirosyan, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+behavior+of+nanothermite+reaction+based+on+Bi2O3/Al.">The behavior of nanothermite reaction based on Bi2O3/Al.</a> J. Appl. Phys. 110, 074311 (2011).</li><li>Martirosyan, K. S., Wang, L., Vicent, A., Luss, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+performances+of+bismuth+trioxide+nanoparticles+for+high+energy+gas+generator+use.">Synthesis and performances of bismuth trioxide nanoparticles for high energy gas generator use.</a> Nanotechnology. 20 (8), 405609 (2009).</li><li>Armstrong, R. W., Baschung, B., Booth, D. W., Samirant, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Propellant+Combustion+with+Nanoparticles.">Enhanced Propellant Combustion with Nanoparticles.</a> Nano Lett. 3 (2), 253-255 (2003).</li><li>Wu, C., Sullivan, K., Chowdhury, S., Jian, G., Zhou, L., 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=Encapsulation+of+Perchlorate+Salts+within+Metal+Oxides+for+Application+as+Nanoenergetic+Oxidizers.">Encapsulation of Perchlorate Salts within Metal Oxides for Application as Nanoenergetic Oxidizers.</a> Adv. Funct. Mater. 22 (1), 78-85 (2012).</li><li>Sullivan, K. T., Piekiel, N. W., Chowdhury, S., Wu, C., Zachariah, M. R., Johnson, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ignition+and+Combustion+Characteristics+of+Nanoscale+Al/AgIO3:+A+Potential+Energetic+Biocidal+System.">Ignition and Combustion Characteristics of Nanoscale Al/AgIO3: A Potential Energetic Biocidal System.</a> Combust. Sci. Technol. 183 (3), 285-302 (2010).</li><li>Wang, H., Jian, G., Zhou, W., Delisio, J. B., Lee, V. T., 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=Metal+iodate-based+energetic+composites+and+their+combustion+and+biocidal+performances.">Metal iodate-based energetic composites and their combustion and biocidal performances.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 7 (31), 17363-17370 (2015).</li><li>Jian, G., Feng, J., Jacob, R. J., Egan, G. C., 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=Super-reactive+Nanoenergetic+Gas+Generators+Based+on+Periodate+Salts.">Super-reactive Nanoenergetic Gas Generators Based on Periodate Salts.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (37), 9743-9746 (2013).</li><li>Comet, M., Vidick, G., Schnell, F., Suma, Y., Baps, B., Spitzer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sulfates-Based+Nanothermites:+An+Expanding+Horizon+for+Metastable+Interstitial+Composites.">Sulfates-Based Nanothermites: An Expanding Horizon for Metastable Interstitial Composites.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 54 (15), 4458-4462 (2015).</li><li>Zhou, W., Delisio, J. B., Li, X., Liu, L., 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=Persulfate+salt+as+an+oxidizer+for+biocidal+energetic+nano-thermites.">Persulfate salt as an oxidizer for biocidal energetic nano-thermites.</a> J. Mater. Chem. A. 3 (22), 11838-11846 (2015).</li><li>Sun, J., Pantoya, M. L., Simon, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+size+and+size+distribution+on+reactivity+of+aluminum+nanoparticles+in+reactions+with+oxygen+and+MoO3.">Dependence of size and size distribution on reactivity of aluminum nanoparticles in reactions with oxygen and MoO3.</a> Thermochim. Acta. 444 (2), 117-127 (2006).</li><li>Levitas, V. I., Asay, B. W., Son, S. F., 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=Melt+dispersion+mechanism+for+fast+reaction+of+nanothermites.">Melt dispersion mechanism for fast reaction of nanothermites.</a> Appl. Phys. Lett. 89, 071909 (2006).</li><li>Park, E. -. J., Kim, H., Kim, Y., Choi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated-dose+toxicity+attributed+to+aluminum+nanoparticles+following+28-day+oral+administration,+particularly+on+gene+expression+in+mouse+brain.">Repeated-dose toxicity attributed to aluminum nanoparticles following 28-day oral administration, particularly on gene expression in mouse brain.</a> Toxicol. Environ. Chem. 93 (1), 120-133 (2011).</li><li>Walter, K. C., Aumann, C. E., Carpenter, R. D., O'Neill, E. H., Pesiri, 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=Energetic+materials+development+at+technanogy+materials+development.">Energetic materials development at technanogy materials development.</a> Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 800, 27-37 (2004).</li><li>Khasainov, B., Comet, M., Veyssi&#232;re, B., Spiter, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+performance+of+fast–reacting+nanothermites+and+primary+explosives.">Comparison of performance of fast–reacting nanothermites and primary explosives.</a> Propell. Explos. Pyrot. , (2017).</li><li>Siegert, B., Comet, M., Spitzer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safer+energetic+materials+by+a+nanotechnological+approach.">Safer energetic materials by a nanotechnological approach.</a> Nanoscale. 3, 3534-3544 (2011).</li><li>Sullivan, K. T., Kuntz, J. D., Gash, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophoretic+deposition+and+mechanistic+studies+of+nano-Al/CuO+thermites.">Electrophoretic deposition and mechanistic studies of nano-Al/CuO thermites.</a> J. Appl. Phys. 112, 024316 (2012).</li><li>Blobaum, K. J., Reiss, M. E., Plitzko, J. M., Weihs, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+and+characterization+of+a+self-propagating+CuOx/Al+thermite+reaction+in+a+multilayer+foil+geometry.">Deposition and characterization of a self-propagating CuOx/Al thermite reaction in a multilayer foil geometry.</a> J. Appl. Phys. 94 (5), 2915-2922 (2003).</li><li>Gash, A. E., Tillotson, T. M., Satcher, J. H., Poco, J. F., Hrubesh, L. W., Simpson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+epoxides+in+the+sol-gel+synthesis+of+porous+iron+(III)+oxide+monoliths+from+Fe(III)+salts.">Use of epoxides in the sol-gel synthesis of porous iron (III) oxide monoliths from Fe(III) salts.</a> Chem. Mater. 13 (3), 999-1007 (2001).</li><li>Yan, S., Jian, G., 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=Electrospun+nanofiber-based+thermite+textiles+and+their+reactive+properties.">Electrospun nanofiber-based thermite textiles and their reactive properties.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 4, 6432-6435 (2012).</li><li>Puszynski, J. A., Groven, L. J., Altavilla, C., Ciliberto, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+nanosized+aluminum+and+its+applications+in+condensed+phase+reactions.">Formation of nanosized aluminum and its applications in condensed phase reactions.</a> Inorganic nanoparticles. Synthesis, applications and perspectives. , (2011).</li><li>Shimizu, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concept+and+the+use+of+negative+explosives.">Concept and the use of negative explosives.</a> Proceedings of the 11th International Pyrotechnics Seminar, Vail, Colorado, July 7-11. , (1986).</li><li>Molkov, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of Hydrogen Safety Engineering. 1, (2012).</li><li>Comet, M., Martin, C., Klaum&#252;nzer, M., Schnell, F., Spitzer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energetic+nanocomposites+for+detonation+initiation+in+high+explosives+without+primary+explosives.">Energetic nanocomposites for detonation initiation in high explosives without primary explosives.</a> Appl. Phys. Lett. 107, 243108 (2015).</li></ol>

אין לנו לחשוף.

תהליך ערבוב של ננו אבקות בחומצה וסגירת הלשכה פיצוץ חייב להתבצע במהירות, מטעמי בטיחות. עיכוב התגובה עשוי להשתנות במידה מסוימת (1-10 דקות), בהתאם לתנאי הניסוי. זה מתקצר כאשר טמפרטורת החדר היא גבוהה מדי או בנוכחות מקורות חימום חיצוני כמו זרקור, אשר יכול לגרום הפעלה מוקדמת של התגובה השוצפים. לעומ...

מאמר זה מדווח על שיטה להמרת בגודל ננו aluminothermic תערובות (Al/וו3) ממצב אבקה, קצף1. Nanothermites מהירים שריפת יצירות אנרגטי, אשר מוכנים בתדירות הגבוהה ביותר על ידי ערבוב הפיזי של תחמוצת מתכת/מלח מתכת תוך צמצום, בצורה של ננו אבקות2. תחמוצות קנאס המשמשים להכנת nanothermites הם Cr2O33,4, Fe2O35, המפעילים הוירטואליים ובעלי התשתית263WO7, MoO38 , CuO9 ו- Bi2O310,11, ואילו המלחים מתכתיים בשימוש הם הדאגה שלכם12,13, iodates14,15, periodates16, סולפטים17 או persulfates18. אלומיניום nanopowder היא הבחירה הטובה ביותר כדלק nanothermites בשל תכונותיהם המבוקשות רבים, כגון חום (10-25 kJ/g) חמצון גבוהה19, מהיר התגובה קינטיקה20, רעילות נמוכה21, , יריד מידת יציבות ברגע עברו במדויק passivated22.
במבוסס-Al nanothermites, חזית להבה מפיצה במהירויות גבוהות (0.1 - 2.5 ק מ לשנייה), אבל זה לא יכול, עם זאת, להיחשב פיצוץ23. מנגנון התגובה למעשה מונעת על ידי הסעה של גזים חמים ב שהנקבוביות הן של חומר unreacted. במילים אחרות, נקבוביות חיוני מהר שריפת nanothermites. עם זאת, אבקת רופף nanothermite אינה יציבה מבחינה פיזית. הם נמצאים נדחס על ידי זעזועים או ויברציות, רכיב הצפוף שלהם (בדרך כלל את תחמוצת) בהדרגה מפריד בין ההרכב על ידי השפעת הכבידה. הייצוב של נקבוביות nanothermite הוא אתגר קריטי עבור שילובם במערכות פירוטכניים בעתיד.
היתרון העיקרי של תהליך ההכנה המתוארים בזאת היא לתת nanothermite מוצרים נקבובי מאוד, יציב, הפסלים, אשר יכולה להיות מעוצבת על ידי שהמודעות הדבק שממנו הם יוצרים. בנוסף, nanothermite קצף הם חסרת הלם, חיכוך, בהשוואה אבקות רופף nanothermite מטען אלקטרוסטטי. רגישות זו הופכת אותם בטוח במיוחד ידית, מכונה, למשל על ידי ניסור או קידוח.
אבקות nanothermite חופשי אתה לחוץ, או pelletized, נקבוביות שלהם פוחתת, אובייקטים נוצרות. הלכידות של חומרים כאלה מקורו של הכוחות פני השטח, אשר אחראים על הצבירה של חלקיקים. ניתן לשפר את חוזק מכני של כדורי nanothermite בנוכחות פחמן ננו-סיבים, אשר לשמש מסגרת כדי לחזק את האובייקטים האלה24. למרבה הצער, לחיצה חזקה מקטינה את תגובתיות של nanothermites. על-פי פרנטיס. et al., הקשה של ננו-Al/ננו-WO3 יצירות גורם קריסה של מהירות התגובה שלהם על ידי שני סדרי גודל7. לסיכום, בניגוד לרוב חומרי נפץ, nanothermites לא יכול להיות מעוצבת על ידי לחיצה.
עד כה, שיטות מעט מאוד להבניית nanothermites דווחו הספרות המדעית העוסק nanothermites. Nanothermites ניתן להפקיד על מצעים, או את אבקות של הרכיבים שלהם התפזרו לתוך מדיום נוזלי אלקטרופורזה25, או על ידי את התזה של הרכיבים שלהם שכבות רציפות26. שתי הגישות להוביל פיקדונות צפופה, תגובתי פחות מאשר אבקות חופשי והם נוטים delaminate מן המצע שעליו הם מוכנים.
הכנת "" מימדיים המורכב nanothermite הוצע לראשונה על ידי. Tillotson et al. 5, אשר השתמשו הסינתזה סול-ג'ל שפותחה על ידי רעש. ואח המורכב פתרונות ג'לי של מלחי מתכת על ידי epoxides,27. Nanothermite הפסלים מוכנות על ידי פיזור nanopowder Al ב- סול, לפני ג'לי. ג'לים עוברות ייבוש לאחר מכן תא חום כדי לייצר xerogels או על ידי תהליך מורכב הכרוכות של דודי סופר CO2 כדי להשיג aerogels. Nanothermite aerogels לא רק יש תגובתיות חזקה אבל גם ובתפקוד בשל תכונותיהם מכני מעולה. בנוסף, תהליך סול-ג'ל מאפשרת לסנתז חומרים מיקרו - ו mesoporous עם תואר ללא תחרות של הומוגניות בין הדלקים (אי אל) את תחמוצת בתערובת. למרות אלה תכונות מעניינות, השימוש של התהליך סול-ג'ל הוא מוגבל על ידי: (i) המורכבות של הסינתזה אצווה, אשר תלויה בפרמטרים רבים; (ii) נוכחות בלתי נמנע של סינתזה תוצרי לוואי (זיהומים) חומר סופי, וכן (iii) רב הזמן הנחוץ השלבים השונים של התהליך.
מחצלות דליק של nanothermite הוכנו על ידי electrospinning של ניטרוצלולוזה (קלסר) מפתרונות מואשם חלקיקים באל, CuO28. אלה פאלטס nanothermite מורכבים של סיבים עם קטרים סולם מיקרומטר משנה, אשר אפריורי שאינו נקבובי. חומרים אלה, נקבוביות מוגדרת על-ידי הסתבכותו של סיבים. הדגימות של nanothermite מחצלות צריבה לאט (0.06 - 1.06 m/s) לעומת טהור בגודל ננו באל/CuO תערובות במצב אבקה, שבו חזית להבה מתפשטת במהירות של מספר מאות מ'/ש'29. לבסוף, השימוש ניטרוצלולוזה כדבק nanothermites אינו אידיאלי, כי היא מגבירה את רגישותם תרמי, הפיצולים לשחיקה שלהם לטווח ארוך במידה ניכרת.
הממברנות של nanothermites הוכנו על ידי היאנג. ואח של מורכבות הירארכי המפעילים הוירטואליים ובעלי התשתית2/SnO2 heterostructures מעורבב עם חלקיקים Al6. חומרים אלה, יש שלב תחמוצת מורפולוגיה מאוד ספציפי, שבו המפעילים הוירטואליים ובעלי התשתית2 ננו-חוטים מכוסים על ידי כדורי שלג2 סניפים. בגלל המבנה שלה מאוד מסוים, תחמוצת לא רק לוכד חלקיקים באל, אלא גם מבטיח את עמידות מכנית של הקרום.תהליך ההכנה של המפעילים הוירטואליים ובעלי התשתית2/SnO2/Al ממברנות היא פשוטה מאוד; זה מורכב של סינון של nanothermite הכלול הנוזל שבו שהוא מוכן, באמצעות סינון העוגה כמו קרום.
לסיכום, nanothermite היחיד של אובייקטים שהוזכרו בספרות המדעית הם פיקדונות סובסטרטים, aerogels או מחצלות. הרעיון של הכנת nanothermites בצורה של קצף מוצק פותח אופקים חדשים לשילוב של החומרים האנרגטי למערכות פירוטכניקה פונקציונלי. התהליך מקציף דיווחו במאמר זה הוא פשוט כדי לבצע, באפשרותך להחיל כמעט על כל nanothermite שהוכנו אלומיניום nanopowder. חומר מקציף הוא חומצה זרחתית (H3פו4), חומר כימי נפוץ, זולה, לא רעיל, אשר מגיב עם ננו-Al לתת את הבטון (מזון לכלבים4) והגזים (H2, אדי2O H) יוצר את נקבוביות חומרים1. אלומיניום פוספט יציב במיוחד בטמפרטורות גבוהות, בניגוד קלסרים אורגניים כגון אנרגטי פולימרים (ניטרוצלולוזה). עם זאת, מזון לכלבים4 מתנהג כמו מחמצן לכיוון ננו-Al בטמפרטורה גבוהה, על-פי התפיסה השלילית חומרי נפץ"המוצע על ידי שימיזו30.

<table><tbody><tr><td>Aluminum nanopowder</td><td>Intrinsiq Materials</td><td>-</td><td>nanopowder, &amp;asymp; 100 nm particle size Al QNA891</td></tr><tr><td>Tungsten(VI) oxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>550086-25G</td><td>nanopowder, &amp;lt;100 nm particle size (TEM) Lot# MKBR9903V</td></tr><tr><td>Orthophosphoric Acid</td><td>Fisher Scientific</td><td>-</td><td>85% solution</td></tr><tr><td>polyethylene Pasteur pipette 3 mL</td><td>Th. Geyer</td><td>7691062</td><td>LABSOLUTE Pasteur pipettes made of polyethylene (PE) graduation 0,50 ml, Length 145 mm</td></tr><tr><td>polyethylene Pasteur pipette 1 mL</td><td>Th. Geyer</td><td>7691063</td><td>LABSOLUTE Pasteur pipettes made of polyethylene (PE) graduation 0,25 ml, Length 150 mm</td></tr><tr><td>Test tube shaker Reax Control</td><td>Heidolph</td><td>541-11000-00</td><td>Vortex mixer with strong 5 mm vibration orbit yields</td></tr></tbody></table>

nanothermite with meringue-like morphology: from loose powder to ultra-porous objects

המטרה של הפרוטוקול המתואר במאמר זה היא להכין יצירות aluminothermic (nanothermites) בצורה של אובייקטים נקבוביים, מונוליתי. Nanothermites הם חומרים דליקים המורכב מחמצן והדלק אורגניים. ב- nanothermite קצף, אלומיניום היא דלק, אלומיניום פוספט ו טונגסטן trioxide הם moieties חמצון. בין הגבוהים להבה הפצת המהירויות (FPVs) ב- nanothermites הם נצפו אבקות רופף, FPVs חריפה הופחתו לייצור כדוריות nanothermite אבקות. מבחינה פיזית, אבקות רופף nanothermite הן מערכות והשלמת. ניתן לשנות את המאפיינים שלהם על-ידי דחיסת לא מכוונת המושרה על ידי זעזועים או ויברציות או ההפרדה של חלקיקים לאורך זמן על ידי להתיישב, תופעות, שמקורו מן ההבדלים צפיפות של הרכיבים שלהם. העברת מג'ל אובייקט הוא האתגר שחייבים להכריעו לשלב nanothermites במערכות פירוטכניים. אובייקטים Nanothermite חייב להיות גבוה נקבוביות פתוחות והן חוזק מכני טוב. קצף Nanothermite נפגשים שני קריטריונים אלה, שהם מוכנים על ידי פיזור תערובת בגודל ננו aluminothermic (Al/וו3) בחומצה זרחתית. התגובה של אלומיניום עם הפתרון חומצה נותן4 מזון לכלבים "המלט" של חלקיקים3 אשר Al לעבו מוטבעים. Nanothermite קצף, אלומיניום פוספט מנגן את התפקיד הכפול של קלסר מחמצן. ניתן להשתמש בשיטה זו עם טונגסטן trioxide, אשר אינה משתנה על ידי תהליך ההכנה. זה כנראה אפשרות להאריך עד כמה תחמוצות, אשר משמשים בדרך כלל עבור הכנת ביצועים גבוהים nanothermites. וו3-קצף nanothermite מבוסס המתוארות במאמר זה הן רגישות במיוחד ההשפעה וחיכוכים, מה שהופך אותם הרבה יותר בטוח. להתמודד עם יותר אבקה3 Al/WO. הבעירה מהיר של חומרים אלה יש יישומים מעניינים פירוטכניים מפגש המשחק של מקס. השימוש בהם במסגרת נפצים כמו תחל ידרוש שיתוף חומרי נפץ משני בהרכב שלהם.

המטריצה aluminophosphate מכיל מגובשת אלומיניום (Al), אלומיניום פוספט (מזון לכלבים4). הנוכחות של שלבים אלה אושר ע י צילום רנטגן עקיפה (איור 1). בנוסף, ניסויים gravimetric הראו כי חומר זה מכיל גם חלק הבלתי גבישי, אשר אלומינה אמורפי. חומרים אלה, אלומיניום פוספט מתנהג הן כ?...

Watch this Scientific Journal Video about Nanothermite with Meringue-like Morphology: From Loose Powder to Ultra-porous Objects at JoVE.com

Nanothermite with Meringue-like Morphology: From Loose Powder to Ultra-porous Objects

כתב יד זה מתאר את הסינתזה של מטריצות aluminophosphate דליק לפי התגובה של חומצה זרחתית (H3פו4) עם אלומיניום nanopowder. כאשר התגובה הזו מתבצעת עם עודף אלומיניום בנוכחות טונגסטן trioxide nanopowder, זה מוביל קצף מוצק, נקבובי nanothermite.

Nanothermite עם מרנג דמוי מורפולוגיה: מאבקה לאובייקטים אולטרה נקבובי

The goal of the protocol described in this article is to prepare aluminothermic compositions (nanothermites) in the form of porous, monolithic objects. ...

nanothermite-with-meringue-like-morphology-from-loose-powder-to-ultra

Research

JoVE Journal

Chemistry

7.6K Views.  French-German Research Institute of Saint-Louis (ISL). כתב יד זה מתאר את הסינתזה של מטריצות aluminophosphate דליק לפי התגובה של חומצה זרחתית (H3פו4) עם אלומיניום nanopowder. כאשר התגובה הזו מתבצעת עם עודף אלומיניום בנוכחות טונגסטן trioxide nanopowder, זה מוביל קצף מוצק, נקבובי nanothermite.

Video: Nanothermite with Meringue-like Morphology: From Loose Powder to Ultra-porous Objects

Fabrication, Densification, and Replica Molding of 3D Carbon Nanotube Microstructures

The introduction of new materials and processes to microfabrication has, in large part, enabled many important advances in microsystems, lab-on-a-chip devices, and their applications. In particular, capabilities for cost-effective fabrication of polymer microstructures were transformed by the advent of soft lithography and other micromolding techniques 1, 2, and this led a revolution in applications of microfabrication to biomedical engineering and biology. Nevertheless, it remains challenging to fabricate microstructures with well-defined nanoscale surface textures, and to fabricate arbitrary 3D shapes at the micro-scale. Robustness of master molds and maintenance of shape integrity is especially important to achieve high fidelity replication of complex structures and preserving their nanoscale surface texture. The combination of hierarchical textures, and heterogeneous shapes, is a profound challenge to existing microfabrication methods that largely rely upon top-down etching using fixed mask templates. On the other hand, the bottom-up synthesis of nanostructures such as nanotubes and nanowires can offer new capabilities to microfabrication, in particular by taking advantage of the collective self-organization of nanostructures, and local control of their growth behavior with respect to microfabricated patterns. 
Our goal is to introduce vertically aligned carbon nanotubes (CNTs), which we refer to as CNT "forests", as a new microfabrication material. We present details of a suite of related methods recently developed by our group: fabrication of CNT forest microstructures by thermal CVD from lithographically patterned catalyst thin films; self-directed elastocapillary densification of CNT microstructures; and replica molding of polymer microstructures using CNT composite master molds. In particular, our work shows that self-directed capillary densification ("capillary forming"), which is performed by condensation of a solvent onto the substrate with CNT microstructures, significantly increases the packing density of CNTs. This process enables directed transformation of vertical CNT microstructures into straight, inclined, and twisted shapes, which have robust mechanical properties exceeding those of typical microfabrication polymers. This in turn enables formation of nanocomposite CNT master molds by capillary-driven infiltration of polymers. The replica structures exhibit the anisotropic nanoscale texture of the aligned CNTs, and can have walls with sub-micron thickness and aspect ratios exceeding 50:1. Integration of CNT microstructures in fabrication offers further opportunity to exploit the electrical and thermal properties of CNTs, and diverse capabilities for chemical and biochemical functionalization 3.

We present methods for fabrication of patterned microstructures of vertically aligned carbon nanotubes (CNTs), and their use as master molds for production of polymer microstructures with organized nanoscale surface texture. The CNT forests are densified by condensation of solvent onto the substrate, which significantly increases their packing density and enables self-directed formation of 3D shapes.

ייצור, Densification, העתק דפוס של Microstructures Nanotube 3D פחמן

The introduction of new materials and processes to microfabrication has, in large part, enabled many important advances in microsystems, lab-on-a-chip ...

Engineering

Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting

We describe a nanomoulding technique which allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks and full devices. Nanomoulding combined with layer transfer enables the replication of arbitrary surface patterns from a master structure onto the functional material. Nanomoulding can be performed on any nanoimprinting setup and can be applied to a wide range of materials and deposition processes. In particular we demonstrate the fabrication of patterned transparent zinc oxide electrodes for light trapping applications in solar cells.

We describe a nanomoulding technique which allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks and full devices. Nanomoulding can be performed on any nanoimprinting setup and can be applied to a wide range of materials and deposition processes.

Nanomoulding של חומרים תפקודיים, שיטה תכליתית משלימת תבנית שכפולה לnanoimprinting

We describe a nanomoulding technique which  allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks  and full devices. Nanomoulding ...

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

סינתזה בתיווך Microemulsion הפוכה של monometallic ובי-המתכתי המוקדם מעבר מתכת קרביד ניטריד חלקיקים

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Synthesis and Reaction Chemistry of Nanosize Monosodium Titanate

This paper describes the synthesis and peroxide-modification of nanosize monosodium titanate (nMST), along with an ion-exchange reaction to load the material with Au(III) ions. The synthesis method was derived from a sol-gel process used to produce micron-sized monosodium titanate (MST), with several key modifications, including altering reagent concentrations, omitting a particle seed step, and introducing a non-ionic surfactant to facilitate control of particle formation and growth. The resultant nMST material exhibits spherical-shaped particle morphology with a monodisperse distribution of particle diameters in the range from 100 to 150&#160;nm. The nMST material was found to have a Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area of 285 m2g-1, which is more than an order of magnitude higher than the micron-sized MST. The isoelectric point of the nMST measured 3.34 pH units, which is a pH unit lower than that measured for the micron-size MST. The nMST material was found to serve as an effective ion exchanger under weakly acidic conditions for the preparation of an Au(III)-exchange nanotitanate. In addition, the formation of the corresponding peroxotitanate was demonstrated by reaction of the nMST with hydrogen peroxide.

The surfactant mediated sol-gel synthesis of nanosized monosodium titanate is described, along with preparation of the corresponding peroxide modified material. An ion-exchange reaction with Au(III) is also presented.

כימית סינתזת תגובה של nanosize מונוסודיום Titanate

This paper describes the synthesis and peroxide-modification of nanosize monosodium titanate (nMST), along with an ion-exchange reaction to load the ...

Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering, which is a fundamental element to the approach of nanosafety-by-design of nanostructured products for their durable development. This approach is basically a preemptive one in which the focus is put on minimizing the emission of engineered nanomaterials' aerosols during the usage phase of the product's life cycle. This can be attained by altering its material properties during its design phase without compromising with any of its added benefits. In this article, an experimental protocol is presented to investigate the nanosafety-by-design of three commercial nanostructured products with respect to their mechanical solicitation and environmental weathering. The means chosen for applying the mechanical solicitation is an abrasion process and for the environmental weathering, it is an accelerated UV exposure in the presence of humidity and heat. The eventual emission of engineered nanomaterials is studied in terms of their number concentration, size distribution, morphology and chemical composition. The purpose of the protocol is to study the emission for test samples and experimental conditions which are corresponding to real life situations. It was found that the application of the mechanical stresses alone emits the engineered nanomaterials' aerosols in which the engineered nanomaterial is always embedded inside the product matrix, thus, a representative product element. In such a case, the emitted aerosols comprise of both nanoparticles as well as microparticles. But if the mechanical stresses are coupled with the environmental weathering, the experimental protocol reveals then the eventual deterioration of the product, after a certain weathering duration, may lead to the emission of the free engineered nanomaterial aerosols too.

In this article, an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering is presented. Results on the emission of engineered nanomaterials, in the form of aerosols are presented. The specific experimental set-up is described in detail.

פרוטוקול ניסוי לחקור חלקיקי Aerosolization של מוצרים תחת שחיקה תחת בלית הסביבה

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental ...

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous solution. In a carbon nanotube/PEO105-PPO70-PEO105 (poloxamer 407) aqueous solution, the amphiphilic poloxamer 407 adsorbs onto the carbon nanotube surfaces and self-assembles into continuous layers, driven by intermolecular interactions between constituent molecules. The addition of 5-methylsalicylic acid changes the self-assembled structure from spherical-micellar to a cylindrical morphology. The fabricated poloxamer 407/carbon nanotube hybrid particles exhibit thermo-responsive structural features so that the density and thickness of poloxamer 407 layers are also reversibly controllable by varying temperature. The detailed structural properties of the poloxamer 407/carbon nanotube particles in suspension can be characterized by small-angle neutron scattering experiments and model fit analyses. The distinct curve shapes of the scattering intensities depending on temperature control or addition of aromatic additives are well described by a modified core-shell cylinder model consisting of a carbon nanotube core cylinder, a hydrophobic shell, and a hydrated polymer layer. This method can provide a simple but efficient way for the fabrication and in-situ characterization of carbon nanotube-based nano particles with a structure-tunable encapsulation.

A method for the functionalization of carbon nanotubes with structure-tunable polymeric encapsulation layers and structural characterization using small-angle neutron scattering is presented.

Functionalization של ננו-צינורות פחמן חד-דופנות עם קופולימרים לחסום Thermo-הפיך אפיון על ידי פיזור קטן זווית ניוטרון

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis of aqueous aluminum salts is known to produce a wide array of products with a wide range of size distributions, a variety of state-of-the-art instruments (i.e., 27Al/1H NMR, FTIR, ICP-OES, TEM-EDX, XPS, XRD, and BET) were used to characterize the synthesis products and identification of byproducts. The product, which was comprised of nanoparticles (10-30 nm), was isolated using gel permeation chromatography (GPC) column technique. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and powder X-ray diffraction (PXRD) identified the purified material as the gibbsite polymorph of aluminum hydroxide. The addition of inorganic salts (e.g., NaCl) induced electrostatic destabilization of the suspension, thereby agglomerating the nanoparticles to yield Al(OH)3 precipitate with large particle sizes. By utilizing the novel synthetic method described here, Al(OH)3 was partially loaded inside the highly ordered mesoporous framework of MCM-41, with average pore dimensions of 2.7 nm, producing an aluminosilicate material with both octahedral and tetrahedral Al (Oh/Td = 1.4). The total Al content, measured using energy-dispersive X-ray spectrometry (EDX), was 11% w/w with a Si/Al molar ratio of 2.9. A comparison of bulk EDX with surface X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) elemental analysis provided insight into the distribution of Al within the aluminosilicate material. Furthermore, a higher ratio of Si/Al was observed on the external surface (3.6) as compared to the bulk (2.9). Approximations of O/Al ratios suggest a higher concentration of Al(O)3 and Al(O)4 groups near the core and external surface, respectively. The newly developed synthesis of Al-MCM-41 yields a relatively high Al content while maintaining the integrity of the ordered silica framework and can be used for applications where hydrated or anhydrous Al2O3 nanoparticles are advantageous.

An ultrafine aluminum hydroxide nanoparticle suspension was prepared via the controlled titration of [Al(H2O)]3+ with L-arginine to pH 4.6 with and without cage-effect confinement within mesoporous channels of MCM-41.

הכנת Facile של אלומיניום Ultroine hydroxide חלקיקים עם או ללא Mesoporous MCM-41 בסביבות הסביבה

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis ...

Nanosponge Tunability in Size and Crosslinking Density

We describe a protocol for the synthesis of linear polyesters containing pendant epoxide functionality and their incorporation into a nanosponge with controlled dimensions. This approach begins with synthesis of a functionalized lactone which is key to the pendant functionalization of the resulting polymer. Valerolactone (VL) and allyl-valerolactone (AVL) are then copolymerized using ring-opening polymerization. Post-polymerization modification is then used to install an epoxide moiety on some or all of the pendant allyl groups. Epoxy-amine chemistry is employed to form nanoparticles in a dilute solution of both polymer and small molecule diamine crosslinker based on the desired nanosponge size and crosslinking density. Nanosponge sizes can be characterized by transmission electron microscopy (TEM) imaging to determine the dimension and distribution. This method provides a pathway by which highly tunable polyesters can create tunable nanoparticles, which can be used for small molecule drug encapsulation. Due to the nature of the backbone, these particles are hydrolytically and enzymatically degradable for a controlled release of a wide range of hydrophobic small molecules.

This article describes a process for tuning the size and crosslinking density of covalently crosslinked nanoparticles from linear polyesters containing pendant functionality. By tailoring synthesis parameters (polymer molecular weight, pendant functionality incorporation, and crosslinker equivalents), a desired nanoparticle size and crosslinking density can be achieved for drug delivery applications.

Nanosponge Tunability ב גודל וצפיפות Crosslinking

We describe a protocol for the synthesis of linear polyesters containing pendant epoxide functionality and their incorporation into a nanosponge with ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued development of nanocrystalline metals. Despite these efforts, the transition of these materials from the lab bench to actual applications has been blocked by the inability to produce large scale parts that retain the desired nanocrystalline microstructures. Following the development of a method proven to stabilize the nanosized grain structure to temperatures approaching that of the melting point for the given metal, the US Army Research Laboratory (ARL) has progressed to the next stage in the development of these materials - namely the production of large scale parts suitable for testing and evaluation in a range of relevant test environments. This report provides a broad overview of the ongoing efforts in the processing, characterization, and consolidation of these materials at ARL. In particular, focus is placed on the methodology used for producing the nanocrystalline metal powders, in both small and large-scale amounts, that are at the center of ongoing research efforts.

This paper provides a brief overview of the ongoing efforts at the Army Research Laboratory on the processing of bulk nanocrystalline metals with an emphasis on the methodologies used for the production of the novel metal powders.

עיבוד מתכות תכונות בצובר במעבדה לחקר צבא ארה ב

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...

Microscopic Visualization of Porous Nanographenes Synthesized through a Combination of Solution and On-Surface Chemistry

On-surface synthesis has recently been regarded as a promising approach for the generation of new molecular structures. It has been particularly successful in the synthesis of graphene nanoribbons, nanographenes and intrinsically reactive and instable, yet attractive species. It is based on the combination of solution chemistry aimed at preparation of appropriate molecular precursors for further ultra-high vacuum surface assisted transformations. This approach also owes its success to an incredible development of characterization techniques, such as scanning tunneling/atomic force microscopy and related methods, which allow detailed, local characterization at atomic scale. While the surface-assisted synthesis can provide molecular nanostructures with outstanding precision, down to single atoms, it suffers from basing on metallic surfaces and often limited yield. Therefore, the extension of the approach away from metals and the struggle to increase productivity seem to be significant challenges toward wider applications. Herein, we demonstrate the on-surface synthesis approach for generation of non-planar nanographenes, which are synthesized through a combination of solution chemistry and sequential surface-assisted processes, together with the detailed characterization by scanning probe microscopy methods.

<meta charset="utf8"></head><body>הדמיה מיקרוסקופית של ננוגרפים נקבוביים מסונתזים באמצעות שילוב של תמיסה וכימיה על פני השטח

A combination of solution and surface assisted synthesis opens new directions in the atomically precise synthesis of nanostructures. Scanning tunneling microscopy (STM) supplemented by non-contact atomic force microscopy (nc-AFM) enables detailed characterization of newly designed and generated carbon-based nano-objects.