纳米级sp2-杂化碳材料，例如多环芳烃（PAHs）和石墨烯纳米带（GNRs），具有特征的电子，光学和磁特性，适合用于潜在的纳米级器件的制造。通过吸附在表面的分子进行自下而上的合成是一种生成功能性多环芳烃（PAHs）和纳米碳材料的有效方法。碳氢化合物的分子内环脱氢是该合成过程中的关键。 然而，到目前为止，它的基本步骤还没有被彻底阐明。近日，东京大学Akitoshi Shiotari等报道了利用低温非接触式原子力显微镜的金属针尖作为可操作的金属表面用于催化活化PAH生成反应。
本文要点：
1）作者发现，通过金属表面与烃的H原子接触在诱导表面纳米石墨烯合成的脱氢步骤中起着至关重要的作用。将金属针尖用作金属催化剂，选择性的与碳氢化合物分子紧密靠近以分解C-H键。通过该方法可实现中间体H原子解离并以目标选择性和可再现的方式产生环脱氢产物。
2）作者通过金属针尖催化苯环性和非苯环形PAHs的脱氢，证明了该方法作为纳米石墨烯合成催化剂的普遍适用性。
Akitoshi Shiotari, et al. Manipulable Metal Catalyst for Nanographene Synthesis. Nano Lett., 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c03510
