Reactividad Anómala de Capas Individuales de Grafeno y Bordes hacia Químicas de Transferencia Electrónica

La reactividad del grafeno y sus diversas multicapas hacia las químicas de transferencia electrónica con diazonio tetrafluoroborato de 4-nitrobenceno se investiga mediante espectroscopia Raman después de la reacción en chip. Se encuentra que las capas individuales de grafeno son casi 10 veces más reactivas que las bi- o multicapas de grafeno, de acuerdo con el pico de desorden relativo (D) en el espectro Raman examinado antes y después de la reacción química en agua. Un modelo en el que charcos de electrones desplazan el punto de Dirac localmente a valores por debajo del nivel de Fermi es coherente con la diferencia de reactividad. Dado que la química en el borde del grafeno es importante para controlar sus propiedades electrónicas, particularmente en forma de cinta, hemos desarrollado una prueba espectroscópica para examinar la reactividad relativa de los bordes del grafeno frente al bulk. Mostramos, por primera vez, que la reactividad de los bordes es al menos dos veces mayor que la reactividad de la hoja de grafeno individual en bulk, apoyado por la teoría de transferencia de electrones. Estas diferencias en las tasas de transferencia de electrones pueden ser importantes para seleccionar y manipular materiales grafíticos en chip.