要研究二维材料的分子及振动结构，就要不得不面对由于他们尺寸过小而带来的挑战！然而，幸运的是，通过科学家的工作，现在已经开发出了很多方法去鉴别和表征它们，比如，光学显微镜法，荧光猝灭显微镜法（FQM），原子力显微镜法(AFM)，拉曼(Raman)光谱法，透射电子显微镜法(TEM)，扫描隧道电子显微镜法(STM)，X射线衍射法(XRD)等。在这里，我们将介绍荧光猝灭显微镜法(FQM)在表征石墨烯的应用。

图1：石墨烯的FQM图像（PVP/荧光素，比例尺10微米）

我们知道，利用单层石墨烯和氧化层对光线产生干涉方法，可以通过普通的光学显微镜来观察石墨烯的表面的形貌特征。那么有没有一种方法不需要利用光学干涉，就能用肉眼来观察石墨烯呢？这就是荧光猝灭显微镜法：

石墨烯等的二维结构拥有足够小的能带间隙和合适的能带排列，这些特征能够通过荧光共振能量转移（FRET）机理和电荷转移机理，使得其周围的有机荧光团出现荧光猝灭现象。因而，我们可以通过在有石墨烯的衬底上，悬涂上一层荧光团，通过观察荧光强度的减弱来定位石墨烯在衬底上的位置了^[1][2][3]。如图2所示,a图是石墨烯微片的原子力显微镜图像，对应位置的FQM图像清晰的显示了石墨烯的形貌和位置，以及折叠的多层石墨烯。此外，去除荧光团后，从原子力显微镜图像看出FQM方法是一种无损的观察石墨烯的有效手段。

图2：(a)石墨烯的原子力显微镜（AFM）图像；(b)对应位置()的FQM图像；(c)去除荧光团后对应位置(a)的FQM图像。（比例尺10微米）

参考文献：

[1] Kim, J.; Cote, L. J.; Kim, F.; Huang, J. Visualizing Graphene Based Sheets by Fluorescence Quenching Microscopy. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 260–267.

[2] Kim, J.; Kim, F.; Huang, J. X. Seeing Graphene-Based Sheets. Mater. Today 2010, 13, 28–38.

[3] Tan, A. L. T.; Kim, J.; Huang, J.-K.; Li, L.-J.; Huang, J. Seeing 2D Sheets on Arbitrary Substrates by Fluorescence Quenching Microscopy. Small. 2013, DOI: 10.1002/smll.201300049.