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硼链嵌入的 碳 纳米管

阅读：1043发布：2020-06-22

专利汇可以提供硼链嵌入的碳纳米管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了包括硼链嵌入的碳纳米管的组合物、其制作方法以及使用方法。也提供了包括硼链嵌入的碳纳米管的场致发光组合物。提供了用于产生硼链嵌入的碳纳米管的系统。在一些实施方式中，该系统包括气体入口；气体出口；硼气体发生器；加热炉；石英管；和脱水器。在一些实施方式中，气体入口和硼气体发生器连接至加热炉的第一侧，使得第一气体和硼气体发生器的产物可同时进入所述加热炉；其中气体出口连接至加热炉的第二侧和脱水器；并且其中石英管在加热炉内。，下面是硼链嵌入的碳纳米管专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种组合物，其包括硼链嵌入的碳纳米管。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物是场致发光组合物。
3.权利要求1所述的组合物，其中所述碳纳米管被涂覆在氟-锡-氧化物(FTO)玻璃板上。
4.权利要求2所述的组合物，进一步包括铟-锡-氧化物(ITO)玻璃板。
5.权利要求4所述的组合物，其中所述ITO玻璃板和FTO玻璃板由大约0.18mm的间隙隔开。
6.权利要求1所述的组合物，其中在通过电流提供动力之后，所述组合物产生纯白色光。
7.一种制备硼链嵌入的碳纳米管的方法，所述方法包括:
在包括金属催化剂的加热炉中使烃气体和硼气体接触，以产生所述硼链嵌入的碳纳米管。
8.权利要求7所述的方法，其中所述金属催化剂包括稀土金属混合物。
9.权利要求7所述的方法，其中所述加热炉在至少大约1100摄氏度的温度下。
10.权利要求7所述的方法，其中乙炔气体在大约6bar(600kPa)的压力下。
11.权利要求7所述的方法，其中MmNi6由石英管封装。
12.权利要求7所述的方法，其中在所述接触步骤之前，以大约5摄氏度/分钟的速率将包括MmNi6的所述加热炉加热至大约550摄氏度的温度。
13.权利要求12所述的方法，进一步包括在大约2bar(200kPa)的压力下使氢气连续地通过所述加热炉。
14.权利要求9所述的方法，其中所述加热炉的温度在大约5摄氏度/分钟的速率下被加热至大约1100摄氏度的温度。
15.权利要求7所述的方法，其中乙炔气体和所述硼气体与所述加热炉同时接触。
16.权利要求7所述的方法，进一步包括在足以产生硼气体(B3N3H6)的条件下在惰性气体存在下通过使硼氢化钠(NaBH4)和硫酸铵(NH4)2SO4接触而产生所述硼气体。
17.权利要求16所述的方法，其中所述惰性气体是氩气。
18.权利要求16所述的方法，其中所述产生进一步包括在包括高沸点电负性不挥发电解质和碘化物的容器中使硼氢化钠和硫酸铵接触。
19.权利要求18所述的方法，其中所述高沸点电负性不挥发电解质是四甘醇二甲醚。
20.一种用于生产硼链嵌入的碳纳米管的系统，所述系统包括:
气体入口；
气体出口；
硼气体发生器；
加热炉；
石英管；和
脱水器，
其中所述气体入口和硼气体发生器连接至所述加热炉的第一侧，使得第一气体和所述硼气体发生器的产物可同时进入所述加热炉；
其中所述气体出口连接至所述加热炉的第二侧和所述脱水器；并且其中所述石英管在所述加热炉内。
21.一种产生硼链嵌入的碳纳米管的方法，所述方法包括在权利要求18的系统中使乙炔气体和硼气体接触，以产生所述硼链嵌入的碳纳米管。
22.一种将硼链嵌入的碳纳米管固定在FTO玻璃板上的方法，所述方法包括:
将所述硼链嵌入的碳纳米管分散在溶剂中；
用所述分散的硼链嵌入的碳纳米管涂覆所述氟-锡-氧化物(FTO)玻璃板；并且蒸发所述溶剂以产生硼链嵌入的碳纳米管涂覆的FTO玻璃板。
23.权利要求22所述的方法，其中所述溶剂是乙醇。
24.权利要求22所述的方法，其中所述纳米管通过声处理被分散在所述溶剂中。
25.权利要求22所述的方法，其中在大约至少100摄氏度的温度下通过加热所述板蒸发所述溶剂。
26.权利要求22所述的方法，其中通过旋涂执行所述涂覆。
27.权利要求22所述的方法，进一步包括在足以去除所述溶剂的条件下烘烤所述涂覆的FTO玻璃板。
28.一种制作场致发光组合物的方法，所述方法包括
使铟-锡-氧化物(ITO)玻璃板与硼链嵌入的碳纳米管涂覆的FTO玻璃板接触，其中在所述涂覆的FTO玻璃板和所述ITO玻璃板之间维持大约0.18mm的间隙。
29.一种产生光的方法，包括使电流通过权利要求1-6中任一项所述的组合物。
30.权利要求29所述的方法，其中所述光是纯白色光。
31.权利要求29所述的方法，其中所述光具有大约50至60流明的亮度。
2
32.权利要求29所述的方法，其中所述电流在大约7.0V的电压下在小于2.0W/4cm 所述组合物的功率下。
33.一种包括硼链嵌入的碳纳米管的发光体。
34.权利要求33所述的发光体，其中所述发光体产生纯白色光。

说明书全文

硼链嵌入的 碳 纳米管

技术领域

[0001] 提供了硼链嵌入的碳纳米管以及用于制备硼链嵌入的碳纳米管的方法。

背景技术

[0002] 存在许多用于大面积照明的方法，如OLED、无机LED阵列——其具有聚合物型扩散表面以提供用于显示器的均匀逆光，以及其它应用。一般而言，OLED面临寿命问题并且价格昂贵。白色无机LED仍然是昂贵的，并且需要扩散器以提供均匀照明。CCFL体积笨重，其通常包含有毒的水银并且短寿命且功率大。场致发光型照明便宜、操作和制作简单，但是它们一般效率低，并且它们通常是单色的。因此，对于能够在大面积上提供均匀的白光并且制造简单的更好材料存在需要。本文所述的组合物和用于制作组合物的方法满足了这些需要以及其它。发明内容

[0003] 提供了包括硼链嵌入的碳纳米管的组合物。在一些实施方式中，组合物是场致发光组合物。

[0004] 提供了制备硼链嵌入的碳纳米管的方法。在一些实施方式中，方法包括在包括稀土金属混合物的加热炉中使烃气体和硼气体接触以产生硼链嵌入的碳纳米管。

[0005] 提供了用于生产硼链嵌入的碳纳米管的系统。在一些实施方式中，系统包括气体入口；气体出口；硼气体发生器；加热炉；石英管；和脱水器(water trap)。在一些实施方式中，气体入口和硼气体发生器连接至加热炉的第一侧，使得第一气体和硼气体发生器的产物可以同时进入加热炉；其中气体出口连接至加热炉的第二侧和脱水器；并且其中石英管在加热炉内。

[0006] 提供了将硼链嵌入的碳纳米管固定在FTO玻璃板上的方法。在一些实施方式中，方法包括将硼链嵌入的碳纳米管分散在溶剂中；用分散的硼链嵌入的碳纳米管涂覆氟-锡-氧化物(FTO)玻璃板；以及蒸发溶剂以产生硼链嵌入的碳纳米管涂覆的FTO玻璃板。

[0007] 提供了制作场致发光组合物的方法。在一些实施方式中，方法包括使铟-锡-氧化物(ITO)玻璃板与硼链嵌入的碳纳米管涂覆的FTO玻璃板接触。在一些实施方式中，在涂覆的FTO玻璃板和ITO玻璃板之间保持大约0.18mm的间隙。

[0008] 提供了产生光的方法。在一些实施方式中，方法包括使电流通过本文所述的组合物。

[0009] 提供了包括硼链嵌入的碳纳米管的发光体(light)。在一些实施方式中，发光体产生纯白色光。

[0010] 附图简述

[0011] 图1图解了用于形成硼嵌入的碳纳米管的系统的非限制性实例。

[0012] 图2图解了用于形成硼嵌入的碳纳米管的系统的非限制性实例。

[0013] 发明详述

[0014] 本说明书不限于所述的具体过程﹑组合物，或方法学，因为这些可以变化。说明书中使用的术语仅是为了描述具体形式或实施方式的目的，并且不意欲限制本文所述实施方式的范围。除非另外说明，本文使用的所有技术术语和科学术语具有本领域普通技术人员通常理解的相同含义。在一些情况中，为了清楚和/或为了便于参考，具有通常理解的含义的术语在本文中被定义，并且将这样的定义包括在本文中不应当必然地被解释为表示实质不同于本领域通常所理解的定义。但是，在矛盾发生的情况下，以包括定义的专利说明书为准。

[0015] 同样地，必须注意，如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个”/“一种”和“所述”/“该”包括复数指代，除非上下文另外明确规定。

[0016] 如该文件中使用的，术语“包括”﹑“具有”和“包含”以及如本文使用的它们的词形变化，意指“包括但不限于”。尽管各种组合物﹑方法和装置就“包括”各种组件或步骤(解释为意为“包括但不限于”)而言被描述，但所述组合物﹑方法和装置也可“基本上由各种组件和步骤组成”或“由各种组件和步骤组成”，并且这种术语应解释为限定本质上封闭式的组。

[0017] 本文所述的实施方式提供了包括硼链嵌入的碳纳米管的组合物或化合物。在一些实施方式中，组合物是场致发光组合物。

[0018] 如本文使用的，术语“场致发光组合物”指当将电施加至组合物时产生光的组合物。在一些实施方式中，该光是白光。在一些实施方式中，该光实质上是纯白色光。在一些实施方式中，该光是纯白色光。在一些实施方式中，当将电场施加至碳纳米管时，硼嵌入的碳纳米管产生纯白色光或实质上纯白色的光。在一些实施方式中，硼嵌入的碳纳米管产生除了纯白色光以外的光。光的颜色可以被修饰，例如通过用多化合价过渡金属纳米颗粒掺杂碳纳米管而被修饰。过渡金属纳米颗粒的实例包括但不限于铂、钯、金、银、钒等。纳米管可用不同过渡金属纳米颗粒中的一种或其组合掺杂。碳纳米管也可用例如氮、氧、卤素(如F、Cl、Br或I)或其组合掺杂。纳米管的掺杂将改变光的波长，因此使颜色被修饰。

[0019] 在一些实施方式中，碳纳米管被涂覆在导电氧化物上。在一些实施方式中，导电氧化物是透明导电氧化物。在一些实施方式中，透明导电氧化物为大约10、20、30、40、50、60、70、80、90、95或100％透明。在一些实施方式中，透明导电氧化物为至少50、60、70、80、90或95％透明。在一些实施方式中，透明导电氧化物为至少80％透明。

[0020] 在一些实施方式中，导电氧化物具有大约1ohm至大约50ohms的电导率。在一些实施方式中，导电氧化物具有大约5ohms至大约50ohms、大约10ohms至大约50ohms、大约20ohms至大约50ohms、大约30ohms至大约50ohms或大约40ohms至大约50ohms的电导率。
电导率的具体实例包括大约5ohms、大约10ohms、大约20ohms、大约30ohms、大约40ohms、大约50ohms和在这些值的任两个之间的范围。在一些实施方式中，电导率低于50ohms。

[0021] 导电氧化物的实例包括但不限于氟-锡-氧化物(FTO)、铟-锡-氧化物(ITO)等。在一些实施方式中，纳米管被涂覆在导电氧化物玻璃板上。在一些实施方式中，玻璃板是FTO或ITO玻璃板。在一些实施方式中，组合物包括FTO玻璃板和ITO玻璃板。在一些实施方式中，碳纳米管被涂覆在软塑料上，以制造例如柔性发光显示器。本文所述的组合物可用于一般照明、显示器或逆光物，如显示器。

[0022] 在一些实施方式中，导电玻璃板(例如，ITO玻璃板和FTO玻璃板)由间隙分开。在一些实施方式中，间隙为大约0.1mm至大约0.2mm。在一些实施方式中，间隙为大约0.15mm至大约0.2mm。在一些实施方式中，间隙为大约0.18mm至大约0.2mm。在一些实施方式中，间隙为大约0.18mm。间隙的具体实例包括大约0.10mm、大约0.11mm、大约0.12mm、大约0.13mm、大约0.14mm、大约0.15mm、大约0.16mm、大约0.17mm、大约0.18mm、大约0.19mm、大约0.20mm，以及在这些值的任两个之间的范围。在一些实施方式中，间隙是使得被发出的光的强度最大化的足够距离。当间隙增加时，由碳纳米管发出的光的强度将减小。因此，在一些实施方式中，光的强度通过增加或减小FTO和ITO层之间的间隙被调节。

[0023] 本文所述的实施方式也提供制备硼链嵌入的碳纳米管的方法。在一些实施方式中，方法包括在加热炉中使至少一种烃气体和至少一种硼气体接触。在一些实施方式中，硼气体是B3N3H6。在一些实施方式中，硼气体是B2O3或BCl3。本文所述的条件可根据使用的硼气体的具体类型而被修改。在一些实施方式中，烃气体是乙炔气体。在一些实施方式中，烃气体是甲烷。在一些实施方式中，硼气体和烃气体与加热炉顺序接触。在一些实施方式中，硼气体和烃气体与加热炉同时地(例如同步地)接触。

[0024] 如本文使用的，术语“加热炉”指这样的装置、结构或设备，在其中可以发生反应，并且，例如，可以调节温度。针对被产生的产物且为了顺应系统，加热炉的精确结构可被修改。

[0025] 在一些实施方式中，加热炉包括至少一种金属催化剂。不被任何具体理论限制，当在金属催化剂存在下烃气体与硼气体接触时，催化剂将促进硼嵌入的碳纳米管的产生。在一些实施方式中，金属催化剂是稀土金属混合物-镍(MmNi6)、MmNi3、Ni、Ru、Pt、Pd、稀土金属混合物或它们的任何组合。如本文使用的，术语“稀土金属混合物”指稀土元素的合金。在一些实施方式中，催化剂封装或放置在石英衬底上，如，但不限于，石英管或石英台。在一些实施方式中，石英台放置在石英管中。石英管也可在加热炉内。

[0026] 反应温度可根据所使用的烃气体而变化。因此，具体温度可根据用于产生硼嵌入的碳纳米管的具体烃气体而被修改。在一些实施方式中，温度为至少大约1100摄氏度。在一些实施方式中，温度为大约1000℃至大约1100℃、大约1025℃至大约1100℃、大约
1150℃至大约1100℃或大约1175℃至大约1100℃。在一些实施方式中，温度为大约650℃至大约800℃、大约675℃至大约775℃或大约700℃至大约750℃。在一些实施方式中，当使用乙炔气体时，温度为大约1050℃至1100℃。在一些实施方式中，当使用甲烷气体时，温度为大约700℃至大约750℃。在一些实施方式中，温度为大约550℃、600℃、650℃、700℃、
750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃或大约1100℃。

[0027] 为了控制反应，反应压力也可任选地被修改。在一些实施方式中，压力为大约5、6、7、8、9或10bar(500、600、700、800、900或1000kPa)。所使用的精确压力将取决于加热炉的尺寸，但是可修改压力，使得压力足以用于制备硼嵌入的碳纳米管。

[0028] 在一些实施方式中，在使催化剂接触烃气体之前，将加热炉加热至大约500℃至大约600℃、大约540℃至大约560℃或大约550摄氏度的温度。在一些实施方式中，将温度提高至大约1000℃至大约1200℃、大约1000℃至大约1150℃、大约1050℃至大约1150℃或大约1100摄氏度。可提高加热炉中的催化剂的温度，例如，以每分钟大约1、2、3、4、5、6、7、8、9或10摄氏度的速率。

[0029] 在一些实施方式中，在制作硼嵌入的碳纳米管的反应期间使氢气通过加热炉。在一些实施方式中，使氢持续地通过加热炉。在一些实施方式中，在大约1、2、3、4或5bar的压力下使气体通过加热炉。所使用的压力将由加热炉的尺寸确定，并且可视情况根据加热炉的条件和大小而被调节(例如提高或降低)。

[0030] 在一些实施方式中，方法包括产生硼气体。在一些实施方式中，方法包括在足以产生硼气体的条件下在惰性气体存在下使硼盐和还原剂接触。硼盐的实例包括但不限于硼氢化钠、三氟化硼、硼酸二乙基醚合物(diethyl etherate boronic acid)、一氮化硼等。还原剂的实例包括但不限于硫酸铵、高锰酸钾、联氨、过氧化氢等。任何惰性气体均可用于产生硼气体。惰性气体的实例包括但不限于氩气、氦气、氖气、氪气、氙气、氡气、氮气等。在一些实施方式中，方法包括在氩存在下使硼氢化钠和硫酸铵接触。

[0031] 在一些实施方式中，产生硼气体的方法包括在包括高沸点电负性不挥发电解质和碘化物的容器中使硼盐和还原剂接触。在一些实施方式中，碘化物是I2或三碘化物。在一些实施方式中，电负性不挥发电解质是四甘醇二甲醚、B2O3、BF3、BCl3、BBr3、BI3或它们的任何组合。

[0032] 在一些实施方式中，硼链嵌入的碳纳米管被固定在玻璃板上，如用FTO涂覆的玻璃板。因此，在一些实施方式中，提供了将硼链嵌入的碳纳米管固定在FTO玻璃板上的方法。在一些实施方式中，方法包括将硼链嵌入的碳纳米管分散在溶剂中；用分散的硼链嵌入的碳纳米管涂覆氟-锡-氧化物(FTO)玻璃板；以及蒸发溶剂以产生硼链嵌入的碳纳米管涂覆的FTO玻璃板。在一些实施方式中，溶剂是醇或烷基醇。在一些实施方式中，溶剂是乙醇、甲醇、异丁醇、异丙醇、DMF、甲苯、苯、CCl4或它们的组合。

[0033] 纳米管可任选地被分散在溶剂中，使得纳米管可均匀地涂覆/沉积在玻璃板上。在一些实施方式中，纳米管通过声处理被分散在溶剂中。在包含纳米管的溶剂沉积在玻璃板上之后，可蒸发溶剂。溶剂可通过例如在使溶剂蒸发的温度下加热板被蒸发。在一些实施方式中，该板被加热至至少100摄氏度的温度。在一些实施方式中，该板被加热至大约
100℃至大约120摄氏度的温度。在一些实施方式中，该板被加热至不超过120摄氏度的温度。在一些实施方式中，该板在足以去除溶剂的温度下被烘烤。所述烘烤可促进溶剂蒸发并且可在足以去除溶剂的任何温度下完成，而不破坏板或纳米管，所述温度如本文所述的温度。在一些实施方式中，例如在电热板上，加热板，以去除一些溶剂，并且然后在更高的温度下烘烤板以去除所有或基本上所有溶剂。在一些实施方式中，所述板在大约200摄氏度的温度下被加热，以充分地去除所有溶剂。

[0034] 纳米管可涂覆在玻璃板上。在一些实施方式中，纳米管通过旋涂被涂覆在玻璃板上。可使用任何方法用纳米管均匀地涂覆玻璃板。

[0035] 也提供了制作场致发光组合物的方法的实施方式。在一些实施方式中，方法包括使铟-锡-氧化物(ITO)玻璃板与硼链嵌入的碳纳米管涂覆的FTO玻璃板接触，其中维持在涂覆的FTO玻璃板和ITO玻璃板之间的间隙。可调整板之间的间隙以调节光的强度。本文描述了板之间的间隙的尺寸的实例。

[0036] 提供了产生光的方法的实施方式。在一些实施方式中，提供了产生光的方法。在一些实施方式中，方法包括使电流通过本文所述的组合物。组合物可以是，例如，用硼嵌入的碳纳米管涂覆的FTO板和/或ITO板，包括但不限于本文所述的组合物。在一些实施方式中，该方法产生纯白色光。在一些实施方式中，该方法产生具有大约50流明至大约60流明亮度的光。但是，亮度也可大于50至60流明。在一些实施方式中，该方法产生具有至少10流明、大约20流明、大约30流明、大约40流明或大约50流明亮度的光。在一些实施方
2
式中，电流在大约7.0V的电压下在小于2.0W/4cm组合物的功率下。

[0037] 也提供了发光体的实施方式。在一些实施方式中，发光体包括硼链嵌入的碳纳米管。在一些实施方式中，发光体包括通过本文所述的方法制作的硼链嵌入的碳纳米管。在一些实施方式中，发光体包括通过本文所述的系统制作的硼链嵌入的碳纳米管。

[0038] 在一些实施方式中，提供了用于生产硼链嵌入的碳纳米管的系统。在一些实施方式中，系统包括气体入口；气体出口；硼气体发生器；加热炉；石英管；和脱水器。在一些实施方式中，气体入口和硼气体发生器连接至加热炉的第一侧，使得第一气体和硼气体发生器的产物可同时进入加热炉，其中气体出口连接至加热炉的第二侧以及脱水器；并且其中石英管在加热炉内。在一些实施方式中，提供了产生硼链嵌入的碳纳米管的方法，其中方法包括在本文所述的系统中使烃气体和硼气体接触以产生硼链嵌入的碳纳米管。可以使该系统与例如本文所述的方法相适应或一起使用。

[0039] 图1图解了可用于制作硼链嵌入的碳纳米管的系统的非限制性实例。图1图解了加热炉10，其中石英衬底20在石英管25内。图1图解了存在在石英衬底上的金属催化剂30。图1也图解了连接至气体入口40和气体出口50的加热炉。图1也图解了具有硼气体发生器60的系统。硼气体发生器可，例如，通过气体入口连接至加热炉。图1也图解了包括水浴70的系统，所述水浴70用于促进气体流动通过系统。图1也图解了包括用于引入烃气体的口80和用于引入氢气的口90的系统。图1也图解了用于将惰性气体引入硼气体发生器的口100和用于引入电负性不挥发电解质115的口110。图1图解的系统仅是一个实例并且许多其它类型的系统可用于制作硼链嵌入的碳纳米管。

[0040] 现在参照下列实施例描述实施方式。仅为了说明的目的提供了这些实施例，并且实施方式决不应当解释为限制这些实例，而是应当解释为包括由于本文提供的教导而变得明显的任何和全部变型。本领域技术人员将容易识别可被改变或修改以产生本质上相似的结果的许多非关键参数。实施例

[0041] 实施例1.硼气体制备

[0042] 硼气体经1升三颈圆底烧瓶在单独的装备中产生。在1.5bar下向左颈供应氩气，中颈用于滴入100mL四甘醇二甲醚溶液(高沸点电负性非挥发电解质)中的50mM(毫摩尔)的三碘化物。该装备允许逐滴加入电解质。硼气体产生自在烧瓶的底部中的15g的硼氢化钠(NaBH4)和13g的硫酸铵[(NH4)2SO4]的组合物。最右边的颈用来在氩气作为载体的帮助下将硼气体带入加热炉中。反应在135摄氏度的温度进行。产生硼气体的反应可如下显示:

[0043] 3(NH4)2SO4+6NaBH4->2B3N3H6+3Na2SO4+18H2。

[0044] 实施例2.嵌入碳纳米管中的硼链

[0045] 使用直径25.4mm并且长度220mm的单级管状马弗炉。在马弗炉内部放置内径14mm的石英管。将MmNi3(5mg)放置在石英管内部。将马弗炉的温度以每分钟5度的速率升高至550摄氏度。在达到550摄氏度的稳态温度后，在2bar下使氢气连续地通过马弗炉。炉的温度然后以每分钟5度的速率升高至1100摄氏度。在达到1100摄氏度的稳态温度后，向炉同时供应以3bar(300kPa)下的乙炔气体和由氩气携带的硼气体，所述氩气携带的硼气体来自实施例1所述的三颈烧瓶。

[0046] 实施例3.在FTO涂覆的板上旋涂硼链嵌入的碳纳米管。

[0047] 在850瓦特的功率水平下在槽式声处理器(bath sonicator)中将5mg的硼链嵌2
入的碳纳米管分散在10ml乙醇中达10分钟。将2cm x 2cm(4cm)的FTO玻璃板置于旋涂设备上，使用无绒棉签以丙酮然后以甲醇进行清洁，随后用异丙醇进行清洁，然后通过使用滴管用以上纳米管-乙醇溶剂溶液进行充分涂覆。将该板在300rpm的低速下旋转5分钟以均匀涂抹溶液。在完成旋涂后，将该板快速放置在电热板上(加热至大概100摄氏度)达几秒，从而初始蒸发溶剂并且固化涂料。然后，在真空烘箱中，在200摄氏度的温度下，将板(slide)烘烤2-3小时以充分去除剩余溶剂。该实施例产生被涂覆在板上的硼嵌入的碳纳米管。

[0048] 实施例4.场致发光样品

[0049] 使用垫板(spacer)将尺寸为2cm x 7cm的ITO涂覆的玻璃板放置在FTO涂覆的硼链嵌入的碳纳米管的顶部上，使得在FTO和ITO 电极表面之间维持0.18mm的间隙。电流穿过场致发光样品以产生包括纯白色光的光。在桌面在标准大气压下测试场致发光组合物大约4周，没有任何可视的亮度损失。因此预期寿命长、成本低和制造过程简单，而不需要特殊包装要求，这使其成为易于采用的技术。

[0050] 测试在碳纳米管内的硼链上执行。FTO(氟锡氧化物)被选为阳极并且ITO(铟锡氧化物)被选为阴极。由于透明导电电极而选择FTO和ITO。以离FTO表面0.18mm的距离放置ITO电极。作为阳极-至-阴极电压的函数测量阳极电流。电压以1V的间隔从0V至15VDC变化，以研究硼链嵌入的碳纳米管的I-V性能/特性。结果显示在FTO和硼链嵌入的碳纳米管之间的欧姆接触的存在，所述硼链嵌入的碳纳米管在低压电场存在下发射白2
光并且用作场致发光板。据观察，膜的场致发光在11V/cm的电场中在2.75mA/cm的电流密度下开始。令人惊讶地并且出人意料地，实验也揭示了硼链嵌入的碳纳米管甚至在低电场下显示场致发射性能，这不同于其它组合物如硼或氮掺杂的碳纳米管，其需要100s伏特，而当前所述的组合物需要显著低得多的电压。该结果是不能被预测的。

[0051] 不被任何理论限制，硼链对π-电子云的影响提供了电荷输送所需的必要的自由电子密度，其可在组合物的欧姆性能中看出。这意味着存在类似于金属的导带和价带的重叠。由于碳纳米管包裹硼，这使得该材料的表现更像导体而非半导体，该材料的起始电场(turn on field)是低的。随着施加低的电场，价带和导带开始重叠。这导致在更高的电场下更高的重叠。因此，随着施加电压的增加，观察到光度的增加。由于远离蜂窝状碳纳米管的π-电子云的相对松散，电子通过硼链和CNT之间的环形间隙所需的场强度“E”相当低。该方法消除了对从材料开始进行电子发射的高电场的需要。与现有组合物相比，这是本文所述的组合物和方法的优势。

[0052] 除了本文所述的优势，所述组合物和方法提供了如下优势。因此，以上所述的材料2
是有利的，因为其对于大约50-60流明其需要低的功率消耗(如在7.0V DC下对于4cm材料需要1.4W)。因此，所述组合物可用于更有效地并且以低功率产生光。流明值也可通过对齐碳纳米管而被提高。因为不存在对于获得场致发光的高电场和真空的需要，所述材料也是较好的。因此，产物可用于许多应用中，如但不限于，一般照明、显示器、逆光等。其它优势包括可将纳米管涂覆在任何透明导电衬底如ITO/FTO上或其可涂覆在塑料衬底上，以制作柔性照明板。制作场致发光组合物的方法成本低并且制造过程简单。

[0053] 实施例5:用于产生硼嵌入的碳纳米管的系统

[0054] 图2图解了用于制作硼嵌入的碳纳米管的系统的非限制性实施例。图2显示了乙烯气体和与硼气体混合的氢，所述硼气体在碘和四甘醇二甲醚存在下产生并且被引入至加热炉中。该加热炉包含具有石英舟的MmNi3。然后，使气体离开加热炉并通过水浴。硼嵌入的碳纳米管沉积在加热炉中，并且可被回收。

[0055] 由前述可理解，为了说明的目的，本公开的各种实施方式已在本文描述，并且可在不脱离本公开的范围和精神的情况下进行各种修改。因此，本文公开的各种实施方式不意欲是限制性的。

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