《石墨烯及衍生物的化學力顯微技術研究》是依託北京大學，由謝芹擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯及衍生物的化學力顯微技術研究
- 項目負責人：謝芹
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯具有優異的光、電、熱、機械等方面的性能。石墨烯屬於零帶隙半導體材料，打開帶隙是其電學套用的關鍵。同時，石墨烯的表面結構與性質密切相關。本項目關注的是石墨烯進行化學修飾後的精細結構表征及電學性質。石墨烯及衍生物的原子位置、類型及分布的高分辨識別。利用化學修飾的探針，藉助掃描探針技術對石墨烯及衍生物的二維平面上進行原子、化學鍵的識別及成像。通過定量地研究修飾的掃描顯微鏡針尖與石墨烯平面上基團的各種相互作用，實現化學識別及成像。探討化學力顯微技術識別石墨烯材料官能團的設計原則，建立石墨烯的化學力顯微技術表征方法，發展高分辨化學識別的新技術。將在已有工作的基礎上，有望實現石墨烯表面光化學反應的原位測量，並且結合特有的光催化技術可以追蹤化學反應進程。深入開展石墨烯的結構與性能之間的關係，並考察涉及的各種化學問題及關鍵技術,為石墨烯的結構表征及物性研究提供新的理論和實驗依據。
結題摘要
本項目研究的主線是發展石墨烯的光化學修飾方法及產物的精細結構表征，探索石墨烯的自由基反應及電學性能和精細結構間的關係。按照項目計畫書，集中探索發展石墨烯化學修飾方法和周期型局域結構的構築及精細結構的表征方法上，並把光化學修飾的方法推廣至碳納米管，取得了階段性的研究成果。（1）建立了石墨烯的光化學共價修飾方法，實現了石墨烯的雙面非對稱修飾，製備了單層Janus Graphene；（2）發展了一種新的石墨烯甲基化的光化學修飾方法。同時基於石墨烯的光致甲基化反應優先從邊緣局部開始的反應現象，發展了一種新的基於石墨烯局域反應製備石墨烯納米帶的方法；（3）發展了一種新的電化學氧化轉移石墨烯的方法。本項目發表學術論文8篇，包括Nature Commun. 1篇，Small 4篇，J. Electroanaly. Chem. 1篇，J. Appl. Phys. 1篇。申請專利1項。項目承擔人員和研究生參加國內學術會議5次。培養博士生2名、1名碩士、博士後1名。
