将sp²转化为sp³杂化的化学反应已被证明是一种吸引人但又具有挑战性的使石墨烯功能化途径。迄今为止，还不可能在原子/分子尺度上精确地控制反应位点或其侧向顺序。对于需要长时间浸泡，加热，电脉冲或探针按压的反应，其应用前景受到限制。在这里，我们演示了二维分子网络的空间选择性光环加成反应，该二维分子网络具有无缺陷的单层石墨烯基面。在亚分子水平上可以直接观察到，加成是由超高真空中的紫外线照射触发的，不需要借助石墨烯的莫尔图案。该反应涉及[2+2]和[2+4]环加成反应，反应位点排列成二维扩展且排列有序的阵列，从而为反应后的石墨烯层产生带隙。该工作为石墨烯光电微电子器件的设计和工程提供了坚实的基础。
 
 
Fig. 1 在Cu（111）上用石墨烯对BCM层进行光环加成的示意图。
 
 
Fig. 2 石墨烯-Cu（111）基底上的自组装BCM网络。
 

Fig. 3 BCM网络在石墨烯–Cu（111）上的环加成。
 
 
Fig. 4 BCM网络在石墨烯–Cu（111）上的振动和能带结构。
 
       相关研究成果于2020年哈尔滨工业大学Miao Yu课题组，发表在Nature Chemistry (https://doi.org/10.1038/s41557-020-0540-2)上。原文：Long-range ordered and atomic-scale control of graphene hybridization by photocycloaddition。

转自《石墨烯杂志》公众号