石墨烯是重要的二維材料,共價修飾是實現(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Henrik Ottosson課題組報道了一種新型的通過光化學有機功能化方法利用異丙醇對石墨烯/石墨進行修飾的方法。該光化學修飾方法是在無催化劑、環(huán)境溫度的溫和條件,采用白光作為激發(fā)光源,在氬氣保護的異丙醇中進行的。通過簡單的白光照射,就可以將異丙醇片段共價修飾在石墨烯表面,構(gòu)筑功能化的石墨烯。同時,利用相同的方法,作者在凝析石墨進行修飾并得到了功能化石墨材料。經(jīng)由水接觸角測量表征實驗,證實該功能化石墨材料比凝析石墨具有更加良好的浸潤性。此外,作者通過原子力顯微鏡的力學測試發(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。為了驗證功能化的石墨烯和凝析石墨上的羥基的存在,以及對羥基進一步修飾的可能性,作者使用亞硫酰氯與羥基發(fā)生取代反應,在表面引入氯離子,并通過X射線光電子能譜分析進行了證實。
文章提出的方法,雖然不易于大規(guī)模制備,但反應速度和程度可控,存在進一步功能化的可能,且不需要大型設備,甚至可能用太陽光代替光源,條件溫和、方法簡便、成本低廉。因此,該方法在石墨烯的圖案化及芯片應用上,具有潛在的良好前景。該論文發(fā)表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.201700214)。