我们报告了一种简便有效的方法，通过激光辐照对单层石墨烯进行共价2D图案化。我们利用过氧化二苯甲酰过氧化物（DBPO）的光解，并优化了随后在非活化石墨烯中的自由基加成反应，直至可以通过空间分辨的激光写入引发石墨烯的受控共价2D图案化的水平
通过扫描拉曼显微镜（SRM）监测，石墨烯的共价2D官能化是完全可逆的。这个新概念可以对存储在石墨烯表面的共价化学信息进行写/读/擦除控制。
  
Scheme 1. (a)激光诱导石墨烯与DBPO功能化的机制。(b)通过空间控制的DBPO解理石墨烯在Si/SiO₂上的激光成像。
 
 
Figure 1. 原始单层石墨烯在Si/SiO₂上的拉曼光谱(黑色)和DBPO薄膜照明60秒后的拉曼光谱(红色)。
 
 
Figure 2.激光照射70秒后DBPO涂层石墨烯的拉曼测量(黑色)，激光照射10秒后同一点的拉曼测量(红色)。
 
  
Figure 3. a)时间照射研究从30秒到16分钟不等的ID/IG比值的演变； b)激光功率为0.017 mW到14 mW的激光强度。
 
 
Figure 4. a)涂有DBPO的单层石墨烯随温度变化的拉曼测量。b)功能化(蓝色区域)和去功能化(红色区域)时d波段强度变化曲线图。
 
 
Scheme 2. 写/读/擦除概念的图形化显示。
 
 
Figure 5. a)用强度为1.6 mW(集成时间为8 s)的633 nm激光在186×144 um区域获得6912个测点的拉曼图。b)通过拉曼图获得，在G波段上归一化的图案化区域I和背景区域II的拉曼点光谱。
 
      相关研究成果于2020年由埃尔朗根-纽伦堡大学A. Hirsch课题组，发表在Angew. Chem. Int. Ed. ( https://doi.org/10.1002/anie.202006874)上。原文：Covalent 2D-Engineering of Graphene by Spatially Resolved Laser Writing/Reading/Erasing。

摘自《石墨烯杂志》公众号：