单层石墨烯与BCM分子间光致环加成反应示意图。哈尔滨工业大学供图
中新网哈尔滨10月27日电 ( 王琳 史轶夫)哈尔滨工业大学于27日发布，该校化工与化学学院于淼教授课题组在石墨烯功能化方面取得了主要进展。该事情为石墨烯光致精准功能化的首例，通过风雅调控局域杂化模式打开石墨烯带隙，首次在原子尺度实现了石墨烯的二维长程有序功能化，为石墨烯基二维材料在电子器件和光电器件运用方面的关键难题供应了有效办理方法。
分子网络与石墨烯环加成反应后的扫描隧道显微镜图和理论模型。哈尔滨工业大学供图
作为天下上首个真正意义上的二维材料，石墨烯不仅是最薄且最坚硬的二维材料，且具有精良的导电、导热性、光学性子和稳定性，在航空航天、太阳能利用、透明触摸屏、电子器件、传感探测、生物医疗、可穿着器件、高性能复合股料等领域广泛运用。
然而，石墨烯的零带隙限定了其实际运用的可能性。只管在过去的十几年间，已有多种方法用于石墨烯功能化进而打开带隙，如掺杂外来原子、润色纳米颗粒、制造纳米构造石墨烯、表面吸附等，长程有序原子级精准调制石墨烯局域杂化仍旧是天下性难题。
该事情采取带有马来酰亚胺和双羧酸基团的BCM分子，在单层石墨烯表面以分子间双氢键形成满覆盖二维延展有序网络，通过紫外辐照在超高真空条件下触发分子网络与石墨烯基面间的光致环加成反应。
光致环加成反应对石墨烯的接管振动和能带构造的影响。哈尔滨工业大学供图
该光致反应可精确调制石墨烯局域杂化模式，改变石墨烯电子构造，有效引入带隙。不同于古人采取的永劫光浸泡、加热、电脉冲和探针施压等反应触发办法，光致反应不仅为高吸热反应供应了实用的办理方案，其简便性、远程可控性、与其他光干系技能(如光刻)的兼容性更利于在电子和光电器件方面的实际运用。
作为第一个石墨烯与分子网络反应的范例，该事情解锁了精确、长程有序调制石墨烯电子构造的高效路子，对进一步发展光勾引表面合成反应有主要意义。同时，这种对局部杂化的精准调控以及功能化后石墨烯的长程有序性为发展基于石墨烯的尖端纳电子和光电器件铺平了道路。(完)
来源：中国新闻网
