石墨烯的反应不受衬底反应物

在化学反应中,反应物确定反应的程度。不是因为石墨烯-碳单原子厚度表可以或几乎相同的化学物质发生剧烈的化学反应,这取决于他们坐在衬底。美国化学家探索电子“炼铁”现象背后的这个奇怪的行为。

材料一样强烈,轻量级和电子奇异的石墨烯应该一百万零一使用。的确,石墨烯会更有用如果可以是化学改性,以适应不同的应用程序。但石墨烯化学是处于起步阶段,一些奇怪的属性修改它不到简单。

专注于石墨烯和芳基重氮盐的反应,迈克尔·斯特拉诺麻省理工学院的团队在剑桥试图找出为什么材料,石墨烯坐在其反应活性的影响。石墨烯放在常见的基质二氧化硅(SiO₂)反应迅速。但SiO₂用于p-doping——画电子从材料表明,如果有的话,它应该降低石墨烯的反应速率在一个电子转移反应。为什么不是吗?

用拉曼光谱来研究费用波动在石墨烯薄片,团队意识到,电子在石墨烯层在底层SiO集群周围带电杂质₂。斯特拉诺说,这个电子炼铁涉及石墨烯的电子转移反应背后的推动力量。化学的水坑中扮演着重要的角色,”他说。“水坑的反应物反应——它根本不在乎的平均电子的潜力。”相比之下,石墨烯在光滑,纯粹的六角形表面氮化硼相对稳定。

Cinzia锁定石墨烯在曼彻斯特大学的化学家,英国,惊讶的是反应性的任何材料都可以显著改变基质的变化。“我不知道任何其他材料,显示了这种行为,”她说,并补充说这解释了为什么氮化硼是一种更好的比硅衬底对石墨烯电子——因为它使石墨烯的化学稳定性。

斯特拉诺说,让石墨烯反应的关键是工程其衬底、一个概念可能违反直觉的化学家。化学家的工具是反应物,因此一个化学家会认为直观地说,“我会找到和设计反应物和这就是我要成功化学functionalising石墨烯。“然而,我们的工作显示你不得不开始与衬底。

有一个更直接的实际应用。斯特拉诺小组演示的方式修改基于底层衬底的缩微成像石墨烯,石墨烯的转让的形式反应模式,可用于绑定相同分子设计。这项技术可以用于创建传感器和基于蛋白质微阵列和其他脆弱的分子被传统光刻技术。