【引言】

一维石墨烯纳米带（GNRs）由于其非凡的电子性能和可调的带隙，在下一代纳米器件的制造中具有广阔的前景。为了促进GNRs的应用，必须制定多种GNRs的制备策略。由上而下的方法制备的GNRs，其边缘和结构是不受控制的。为了克服这些困难，由于GNRs功能的可控性，自下而上的方法被广泛用于各种GNRs的生长。在这些自下而上的方法中，表面合成法是一种很有前景的方法，可用于制备具有不同宽度、边缘/骨架结构等的GNRs。因此，对表面合成法制备的纳米复合材料进行修饰，对纳米复合材料的可控制备及其潜在应用具有重要意义。

【成果简介】

近日，中科院化学所的周夏鸿和他的博士导师于贵研究员（通讯作者）对借助表面合成策略制备GNR的文献进行了全面综述，主要包括生长因素、结构/宽度的修饰和器件制造三个方面。团队展示了两个关键要素，涉及前体和衬底，以及GNR制备的生长过程。然后，介绍了与扶手椅型/之字型/手性/V形GNRs相关的、具有可控和特定的边缘/骨架结构的各种GNRs的生长研究进展。 随后，介绍了利用杂原子结合和异质结结构实现电子特性微调方法。最后，简要回顾了一些基于GNRs的器件应用，这些器件具有优异的器件性能，展示了纳米器件制造的潜力。相关成果以题为“Modified Engineering of Graphene Nanoribbons Prepared via On-Surface Synthesis”发表在了Adv. Mater.上。论文第一作者是博士生周夏鸿。

【图文导读】

图1 GNRs和GNR衍生材料Modified Engineering of Graphene Nanoribbons Prepared via On‐Surface Synthesis（Adv. Mater.， 2019，DOI:10.1002/adma.201905957）

【团对介绍】

于贵，男，1965年生，中国科学院化学研究所研究员，博士生导师。“国家杰出青年科学基金”、"万人计划"科技创新领军人才获得者。于贵研究员长期从事石墨烯、有机半导体材料的制备及其器件研究。

【工作介绍】

石墨烯的制备是石墨烯基光电器件的研究基础，大面积、高质量制备石墨烯薄膜是极具创新性和挑战性的课题。于贵研究员领导的课题组基于化学气相沉积（CVD）法深入研究了石墨烯基材料的生长、刻蚀行为以及大面积、高质量制备。基于金属催化剂，深入揭示了不同形貌的石墨烯的生长行为：十二角石墨烯、级次结构石墨烯、石墨烯刻蚀阵列以及单一取向石墨烯等生长、刻蚀规律，并对石墨烯生长及应用进行了系统的总结和展望（Adv. Mater., 2014, 26, 3218； Adv. Mater., 2014, 26, 6423； Adv. Funct. Mater., 2014, 24, 1664；Adv. Mater., 2015, 27, 4195；Adv. Mater., 2015, 27, 2821；Mater. Horiz., 2016, 3, 568；Adv. Mater. Int., 2016, 3, 1600347；Chem. Mater., 2017, 29, 1022； Mater. Horizons, 2018, 5, 1021；Chem. Mater. 2019, 31, 1231；Small Methods 2019, 3, 1900071；2D Mater. 2019, 6, 042003.）。基于绝缘衬底，率先实现了直立石墨烯、三维石墨烯网络、大面积均匀石墨烯薄膜的制备及器件应用（Carbon, 2017, 121, 1；Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 192； J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 11004；Diamond Relat. Mater. 2019, 91, 112; Adv. Mater. Technol., 2019, 4, 1800572）。

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