邊緣功能化石墨烯納米帶 (GNR) 的表面合成引起了廣泛關注。然而,通過在超高真空條件下在熱活化金屬表面進行表面合成大規模生產此類 GNR 一直具有挑戰性。這主要是由于功能組在 300 至 500°C 的溫度下分解,以及基于金屬催化的單層 GNR 生長有限。
為了克服這些障礙,京都大學Hiroshi Sakaguchi開發了一種表面電化學技術,該技術利用電雙層中不對稱前體的氧化還原反應,其中強電場被限制在液固界面。
文章要點
1)研究人員成功地證明了在溫度低于 80°C 時,在電極上逐層生長強電子供體 GNR,而不會分解功能組。
2)研究表明高電壓促進了以前未知的異手性雙陽離子聚合。電化學生產的 GNR 表現出已知最強的電子供體特性之一,具有非凡的硅蝕刻催化活性,超過貴金屬,具有優異的光電導性能。
該技術提高了生產各種邊緣功能GNR的可能性。
參考文獻
Sakaguchi, H., Kojima, T., Cheng, Y. et al. Electrochemical on-surface synthesis of a strong electron-donating graphene nanoribbon catalyst. Nat Commun 15, 5972 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-50086-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50086-6