石墨烯納米帶的有機

原子級精度的石墨烯納米帶（GNRs）憑借度可調的電子結構、光學特性和載流子傳輸特性，使其應用。目前，GNRs的化學是先將設計的有機分子沉積在晶體基底上，后在真空（UHV）條件下進行表面催化反應。的是基于分子內C-C鍵的形成，通過熱引發的脫氫環化反應進行環化，而在環化反應前行分子間的C-C鍵偶聯（即前體單元的縮聚反應）。據曾報道的兩步法策略，可在貴金屬表面上GNRs。但金屬基底的固有性質也會給后續GNRs結構研究及應用帶來麻煩。

針對這一問題，科研用紐倫堡大學教授和科研用ORNL等研究發現——多環芳烴前體的分子內芳基-芳基偶聯可通過在多種金屬氧化物上活化前體的C-F鍵來實現，進而合理設計氟代芳烴前體的結構，通過熱引發的順序脫氫氟環化反應進行環化，使其在金屬氧化物表面上直接納米石墨烯或者GNRs。

經對柔性氟代芳烴前體上C-F鍵位置的巧妙選擇，使C-F鍵可在金紅石二氧化鈦表面上順序活化，實現了分子內“多米諾”式區域選擇性脫氫氟環化反應，直接納米石墨烯。

在此基礎上，重設計多環芳烴前體結構，引入縮聚反應，實現了直接在半導體金屬氧化物表面上原子級精度的GNRs。多環芳烴前體（1）上帶有C-Br鍵、C-F鍵，先發生C-Br鍵活化進行縮聚反應，完成分子間的C-C鍵偶聯；隨后是C-F鍵活化，進行脫氫氟環化反應；后進行脫氫環化反應，得到GNRs（4）（圖2）。在隧道顯微鏡（STM）和光譜法下，所的是具有鋸齒形邊緣的平面扶手椅型GNRs，同時也揭示了GNRs與金紅石型TiO2基底之間的弱相互作用。