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日本京都大學Takashi Uemura課題組--可擴展且精確的合成扶手椅型邊緣石墨烯納米帶
       石墨烯納米帶(GNR)憑其優異的電學和磁性質,引起了廣泛關注。 目前為止,還沒有一種制備GNR的方法,能夠同時滿足原子級可控合成及合成的可擴展性,這對于基礎研究和未來技術發展至關重要。這里,報告了一種利用金屬有機框架(MOF)大批量合成GNR的方法,且能達到原子級精度。通過二萘嵌苯(PER)或其衍生物在MOF納米通道內的聚合制備得GNR。 分子動力學模擬顯示,PER是通過宿主-客體相互作用沿MOF納米通道單軸排列的,這可以調制納米帶的生長。對GNR的一系列特征,包括NMR,UV/vis /NIR和拉曼光譜,證實了GNR的形成,且邊緣結構和寬度可以很好控制。
 
Figure 1.用MOF作為模板,大批量原子級精度制備GNR的原理示意圖。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
    
 
Figure 2. (a) 1, PER, 1⊃PER, 1⊃AGNR, 和AGNR 的XRPD 圖, (b) 固態 UV/vis/NIR譜,插圖為光學照片。
 

Figure 3. PER在加熱處理前后(600℃)的固態13C NMR圖,紅色線是AGNR的固態13C NMR圖。
 

Figure 4.加熱處理后(600℃)PER和AGNR的Raman譜,(a)圖的激發波長是532 nm,(b)圖的激發波長是785 nm。
 

Figure 5. 沿著 (a)b軸方向和 (b) c軸方向視角,PER的 MD結構。

      該研究工作由日本京都大學Takashi Uemura課題組于2020年發表在J. Am. Chem. Soc.著名期刊上。原文:Scalable and Precise Synthesis of Armchair-Edge Graphene Nanoribbon in Metal−Organic Framework

摘自《石墨烯雜志》公眾號:



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