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1985年起,富勒烯、碳纳米管、石墨烯等碳同素异形体相继被发现和深入研究。新型碳材料因其独特的结构与性质,在光、电、磁等方面都有着重要的应用前景。石墨烯的功能化反应是调控其性质的有效手段,但是目前石墨烯功能化因其分子结构不明确,缺乏有效的原子精度表征手段,限制了石墨烯功能化的深入机理研究及理化性质的精确调控。纳米石墨烯作为尺寸大于1nm的石墨烯分子片段,本身具有着结构明确,可精确表征的优势。纳米石墨烯分子不但可以作为分子层面石墨烯研究的模型,同时本身还具有优良的光、电、组装等性质。然而直接对纳米石墨