日本名古屋大學的一組研究人員開發了一種快速有效合成納米石墨烯的新方法，納米石墨烯是一種具有作為下一代材料潛力巨大的納米碳。

　　納米石墨烯是石墨烯的部分結構，石墨烯是一片約 3 納米厚的碳原子，具有用于半導體開發的特殊潛力，其電子遷移率比當前一代材料好數百倍。石墨烯于 2004 年次被分離出來，這一發現獲得了 2010 年諾貝爾物理學獎，使其成為一種非常新的材料，目前是大量研究的主題。

　　納米石墨烯具有超越石墨烯的磁和電特性，同樣引起納米碳研究領域的科學家們的興趣。研究人員面臨的大障礙（盡管令人興奮）是潛在納米石墨烯的絕對數量。潛在可能的納米石墨烯結構的數量隨著制造它們的苯環（六邊形結構中的 6 個碳原子）的數量而增加。例如，即使是相對較小的 10 個苯環納米石墨烯也可能有多達 16,000 個變體。由于每種納米石墨烯具有不同的物理特性，因此應用納米石墨烯研究的關鍵是盡可能多地確定納米石墨烯的結構和特性之間的關系。

　　APEX反應在多環芳烴的K、M和bay區域進行，合成多個納米石墨烯。然后可以重復這些反應，進一步增加可以合成的潛在納米石墨烯結構的數量。

　　因此，科學家的任務是創建一個納米石墨烯庫，其中包含盡可能多的納米石墨烯特性數據。然而，目前的納米石墨烯合成方法（稱為偶聯反應）是一個多步驟過程，可生產單個納米石墨烯。因此，要創建 100 個納米石墨烯庫，必須進行 100 個單獨的偶聯反應。即便如此，這也將是一項重大任務，這使得構建真正全面的納米石墨烯庫實際上是不可能的。

　　為了解決這個問題，名古屋大學研究小組一直致力于APEX反應，這是一種以多環芳烴為模板合成納米石墨烯的反應。多環芳烴具有三個結構區域——稱為 K 區、M 區和灣區——它們可以在 APEX 反應中被拉長，產生三個納米石墨烯。然后這些納米石墨烯可以在第二個反應中進一步拉長，這意味著可以從單個多環芳烴模板分子合成大量納米石墨烯。

　　研究小組已經開發了K區APEX反應，而另一組科學家已經為灣區做了這些，他們將注意力轉向了M區。他們使用Diels-Alder 反應激活了 M 區，并成功地對激活的 M 區進行了延伸反應，從而使多環芳烴上的所有三個可能位點都能夠合成納米石墨烯。

　　研究人員能夠通過三個 APEX 反應生產 13 種納米石墨烯，其中大部分是以前看不見的結構，從而證明了這種新方法的效率和實用性。

　　這項激動人心的新研究及其加速創建納米石墨烯庫的潛力是朝著下一代材料發展邁出的一步，這些材料有可能徹底改變半導體和太陽能并改善全的生活。