單層石墨烯與BCM分子間光致環(huán)加成反應(yīng)示意圖。哈爾濱工業(yè)大學(xué)供圖

單層石墨烯與BCM分子間光致環(huán)加成反應(yīng)示意圖。哈爾濱工業(yè)大學(xué)供圖

中新網(wǎng)哈爾濱10月27日電 (記者 王琳 史軼夫)哈爾濱工業(yè)大學(xué)于27日發(fā)布消息，該?；づc化學(xué)學(xué)院于淼教授課題組在石墨烯功能化方面取得了重要進(jìn)展。該工作為石墨烯光致精準(zhǔn)功能化的首例，通過精細(xì)調(diào)控局域雜化模式打開石墨烯帶隙，..在原子尺度實現(xiàn)了石墨烯的二維長程有序功能化，為石墨烯基二維材料在電子器件和光電器件應(yīng)用方面的關(guān)鍵難題提供了有效解決方法。

分子網(wǎng)絡(luò)與石墨烯環(huán)加成反應(yīng)后的掃描隧道顯微鏡圖和理論模型。哈爾濱工業(yè)大學(xué)供圖

作為世界上..真正意義上的二維材料，石墨烯不僅是.薄且.堅硬的二維材料，且具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性，在航空航天、太陽能利用、透明觸摸屏、電子器件、傳感探測、生物醫(yī)療、可穿戴器件、高性能復(fù)合材料等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

然而，石墨烯的零帶隙限制了其實際應(yīng)用的可能性。盡管在過去的十幾年間，已有多種方法用于石墨烯功能化進(jìn)而打開帶隙，如摻雜外來原子、修飾納米顆粒、制造納米結(jié)構(gòu)石墨烯、表面吸附等，長程有序原子級精準(zhǔn)調(diào)制石墨烯局域雜化仍舊是世界性難題。

該工作采用帶有馬來酰亞胺和雙羧酸基團(tuán)的BCM分子，在單層石墨烯表面以分子間雙氫鍵形成滿覆蓋二維延展有序網(wǎng)絡(luò)，通過紫外輻照在超高真空條件下觸發(fā)分子網(wǎng)絡(luò)與石墨烯基面間的光致環(huán)加成反應(yīng)。