Nature：锯齿边缘石墨烯纳米带的制备！

相比于扩展开来的石墨烯材料，锯齿石墨烯的纳米结构表现出更加优异的电学性能。譬如，碳纳米管和手扶椅结构石墨烯纳米带中的量子限域效应，导致大量的电子能隙开口，这和材料的边缘结构是直接相关的！

带有锯齿边缘的纳米结构极有可能具有自旋极化的电子边界态，从而用作石墨烯自旋电子元件的关键元素。然而，由于目前主流的由上而下的制备方法，大家并没有在锯齿边缘结构中直接观察到自旋极化边界态。

 

有鉴于此，Pascal Ruffieux等人报道了一种直接在表面生长锯齿边缘的石墨烯纳米带的策略。

 

图1. 锯齿边缘的石墨烯（ZGNRs）纳米带制备策略

该方法是一种自下而上的方法，通过表面辅助，对特殊设计的前驱单体进行聚合和脱氢环化，得到原子尺寸精确的锯齿边缘结构。利用扫描隧道光谱，研究人员发现了具有较大能量分裂的局域边缘态。

图2. 6-ZGNRs合成与表征

图3. 边缘修饰的6-ZGNRs的合成与表征

 

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Pascal Ruffieux*, Shiyong Wang*, Bo Yang*, Carlos Sánchez-Sánchez*, Jia Liu*, Roman Fasel et al. On-surface synthesis of graphene nanoribbons with zigzag edge topology. Nature, 2016, 531, 489-492.