单层石墨烯是一种自支撑的大分子结构，其所有原子均分布于表面，是制备二维Janus材料的理想模型。通过化学反应对石墨烯进行共价修饰，被认为是一种对石墨烯能带结构和表界面特性进行调控的有效手段。然而石墨烯完整的二维蜂窝结构和离域的Π键使其化学性质非常稳定，难以通过常规的化学反应进行修饰。针对化学惰性的石墨烯，大阳城8722(中国)有限公司刘忠范-彭海琳课题组开拓了“石墨烯的光化学能带工程”的方法(Small 2013)，利用光化学诱发的活性自由基实现了碳-碳键的修饰和能带调控，建立了石墨烯光催化剪纸技术(JACS 2011, 133, 2706)、光氯化加成(ACS Nano 2011, 5 , 5957; Small 2013)和光致甲基化等新方法。