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       將sp²轉(zhuǎn)化為sp³雜化的化學(xué)反應(yīng)已被證明是一種吸引人但又具有挑戰(zhàn)性的使石墨烯功能化途徑。迄今為止，還不可能在原子/分子尺度上精確地控制反應(yīng)位點(diǎn)或其側(cè)向順序。對于需要長時(shí)間浸泡，加熱，電脈沖或探針按壓的反應(yīng)，其應(yīng)用前景受到限制。在這里，我們演示了二維分子網(wǎng)絡(luò)的空間選擇性光環(huán)加成反應(yīng)，該二維分子網(wǎng)絡(luò)具有無缺陷的單層石墨烯基面。在亞分子水平上可以直接觀察到，加成是由超高真空中的紫外線照射觸發(fā)的，不需要借助石墨烯的莫爾圖案。該反應(yīng)涉及[2+2]和[2+4]環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)位點(diǎn)排列成二維擴(kuò)展且排列有序的陣列，從而為反應(yīng)后的石墨烯層產(chǎn)生帶隙。該工作為石墨烯光電微電子器件的設(shè)計(jì)和工程提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
 
 
Fig. 1 在Cu（111）上用石墨烯對BCM層進(jìn)行光環(huán)加成的示意圖。
 
 
Fig. 2 石墨烯-Cu（111）基底上的自組裝BCM網(wǎng)絡(luò)。
 

Fig. 3 BCM網(wǎng)絡(luò)在石墨烯–Cu（111）上的環(huán)加成。
 
 
Fig. 4 BCM網(wǎng)絡(luò)在石墨烯–Cu（111）上的振動和能帶結(jié)構(gòu)。
 
       相關(guān)研究成果于2020年哈爾濱工業(yè)大學(xué)Miao Yu課題組，發(fā)表在Nature Chemistry (https://doi.org/10.1038/s41557-020-0540-2)上。原文：Long-range ordered and atomic-scale control of graphene hybridization by photocycloaddition。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號