石墨烯是重要的二維材料,共價(jià)修飾是實(shí)現(xiàn)功能化石墨烯材料的重要方法。發(fā)展溫和的石墨烯修飾方法受到人們的廣泛關(guān)注。近期,瑞典烏普薩拉大學(xué)Henrik Ottosson課題組報(bào)道了一種新型的通過(guò)光化學(xué)有機(jī)功能化方法利用異丙醇對(duì)石墨烯/石墨進(jìn)行修飾的方法。該光化學(xué)修飾方法是在無(wú)催化劑、環(huán)境溫度的溫和條件,采用白光作為激發(fā)光源,在氬氣保護(hù)的異丙醇中進(jìn)行的。通過(guò)簡(jiǎn)單的白光照射,就可以將異丙醇片段共價(jià)修飾在石墨烯表面,構(gòu)筑功能化的石墨烯。同時(shí),利用相同的方法,作者在凝析石墨進(jìn)行修飾并得到了功能化石墨材料。經(jīng)由水接觸角測(cè)量表征實(shí)驗(yàn),證實(shí)該功能化石墨材料比凝析石墨具有更加良好的浸潤(rùn)性。此外,作者通過(guò)原子力顯微鏡的力學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn),功能化的石墨烯和凝析石墨材料,由于表面修飾了異丙醇片段,而表現(xiàn)出明顯升高的吸附能。為了驗(yàn)證功能化的石墨烯和凝析石墨上的羥基的存在,以及對(duì)羥基進(jìn)一步修飾的可能性,作者使用亞硫酰氯與羥基發(fā)生取代反應(yīng),在表面引入氯離子,并通過(guò)X射線光電子能譜分析進(jìn)行了證實(shí)。
文章提出的方法,雖然不易于大規(guī)模制備,但反應(yīng)速度和程度可控,存在進(jìn)一步功能化的可能,且不需要大型設(shè)備,甚至可能用太陽(yáng)光代替光源,條件溫和、方法簡(jiǎn)便、成本低廉。因此,該方法在石墨烯的圖案化及芯片應(yīng)用上,具有潛在的良好前景。該論文發(fā)表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.201700214)。