伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校Arend M. van der Zande团队表明新的二维氢氟化石墨烯（HFG）复合材料的相对氢/氟浓度可以在氢化石墨烯（HG）和氟化石墨烯（FG）的两极之间进行调整，从而能够定制材料性质，使得面内图案化产生具有不同表面性质的微米级区域。该石墨烯是通过将石墨烯依次暴露于低能H等离子体和XeF2气体中制成。
研究者展示了该技术用于调整表面润湿性、表面摩擦和导电性的效用：1）HFG化合物在接触角为95°±5°的纯FG和接触角为42°±2°的纯HG之间显示出润湿性；2）HFG表面摩擦可以在两个极端之间定制；3）当从FG转变为HG时，在FG部分转变为氢氟化石墨烯期间，官能化石墨烯的电学性质显示出异常的电导恢复，HFG电导率变动了五个数量级。
模拟结果表明产生该化合物的机制是吸附原子解吸和替代的动态过程。电导恢复是化学物质转换动力学的结果，当暴露于外来H吸附原子时，F原子从FG表面除去，然后H原子与新打开的石墨烯位点结合。
该研究开辟了一类新的2D复合材料和化学图案，应用于由化学/电调制区域组成的原子级薄2D电路。
Jangyup Son, Nikita Buzov, Sihan Chen, Dongchul Sung, Huije Ryu, Junyoung Kwon, SunPhil Kim, Shunya Namiki, Jingwei Xu, Suklyun Hong, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, William P. King, Gwan-Hyoung Lee, and Arend M. van der Zande, Tailoring Surface Properties via Functionalized Hydrofluorinated Graphene Compounds, Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201903424
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201903424