全球第一個ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)石墨烯標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出版。該標(biāo)準(zhǔn)將為新興的全球石墨烯行業(yè)提供一致的標(biāo)準(zhǔn)，并加速以石墨烯為代表的二維材料的商業(yè)開發(fā)。

 

　　由英國國家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)領(lǐng)導(dǎo)制定的新國際標(biāo)準(zhǔn)，定義了用于描述許多不同形式的石墨烯和相關(guān)2D材料的術(shù)語，為石墨烯的測試和驗(yàn)證提供依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。這將為與石墨烯相關(guān)的制造商、供應(yīng)商、非政府組織、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和學(xué)術(shù)界提供清晰的依據(jù)，幫助解鎖石墨烯的新應(yīng)用，降低制造成本，并推動開發(fā)用于下一代計(jì)算機(jī)芯片、服裝智能傳感器的工業(yè)規(guī)模的石墨烯材料。

 

　　由于石墨烯優(yōu)異的性質(zhì)和廣闊的市場前景，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對于石墨烯的熱情一直有增無減，全球已有上百家公司參與制備或應(yīng)用石墨烯，石墨烯正在形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。然而，雖然諸如“外延石墨烯”，“石墨烯氧化物”和“少層石墨烯”這樣的術(shù)語在整個行業(yè)之前被普遍使用，但是在這個新標(biāo)準(zhǔn)出版之前，對這些術(shù)語并沒有普遍認(rèn)同的定義。甚至在某些情況下，幾百層厚石墨烯被錯誤地標(biāo)記為“少層石墨烯”。這會導(dǎo)致正在開發(fā)新產(chǎn)品的公司不能充分了解市售石墨烯材料的性能，并選擇最適合其應(yīng)用的材料。標(biāo)準(zhǔn)的缺失是石墨烯產(chǎn)品商業(yè)化的關(guān)鍵壁壘，影響了人們對石墨烯供應(yīng)商的信任。

 

　　由于認(rèn)識到石墨烯行業(yè)的明確需求，NPL作為英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(BSI)英國納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(NTI / 1)的一部分，于2013年啟動了石墨烯ISO標(biāo)準(zhǔn)的制定。經(jīng)過嚴(yán)格的開發(fā)過程，涉及不同國家的技術(shù)專家37人，該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在可以在線獲取，其中包含了關(guān)于2D材料、材料生產(chǎn)、材料特性和材料屬性類型的99個術(shù)語和定義，所有這些都可以在ISO在線瀏覽平臺中免費(fèi)獲得。

 

　　NPL的Poll Pollard博士與Charles Clifford博士共同領(lǐng)導(dǎo)了該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，他評論說：“石墨烯生產(chǎn)者和最終用戶多年來一直擔(dān)心，不一致的定義、術(shù)語意味著這些材料的商業(yè)化進(jìn)展緩慢，難以確定石墨烯和石墨產(chǎn)品之間的差異。這個標(biāo)準(zhǔn)解決了這個障礙，是石墨烯這個新興行業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化邁出的第一步。

 

　　標(biāo)準(zhǔn)名稱：

 

　　ISO/TS 80004-13:2017(en)：

 

　　Graphene and related two-dimensional (2D) materials

 

　　石墨烯和相關(guān)的二維材料

 

　　標(biāo)準(zhǔn)中部分與石墨烯有關(guān)的術(shù)語：

 

　　石墨烯：

 

　　石墨烯層：

 

　　單層石墨烯：

 

　　定義：單層碳原子，每個原子與相鄰的三個碳原子以蜂窩狀結(jié)構(gòu)結(jié)合。(single layer of carbon atoms with each atom bound to three neighbours in a honeycomb structure)。

 

　　注1：這是許多碳納米材料的重要組成部分。

 

　　注2：由于石墨烯是單層，有時也被稱為單層石墨烯，簡稱為1LG，以將其與雙層石墨烯(2LG)和層狀石墨烯(FLG)區(qū)分開來。

 

　　注3：石墨烯具有邊緣，并且在鍵被破壞的地方可能具有缺陷和晶界。

 

　　雙層石墨烯：

 

　　2LG

 

　　由兩個已經(jīng)明確定義的石墨烯層層疊組成的二維材料。

 

　　注1：如果堆垛方式已知，則可以單獨(dú)指定，例如“Bernal堆疊雙層石墨烯”。

 

　　扭曲雙層石墨烯：

 

　　渦流雙層石墨烯：

 

　　tBLG

 

　　t2LG

 

　　由兩個明確定義的石墨烯層組成的二維材料，其具有相對堆疊角度，或稱為相對旋轉(zhuǎn)，非Bernal(六邊形) 或菱形堆積。

 

　　三層石墨烯：

 

　　3LG

 

　　由三個明確定義的層疊石墨烯層組成的二維材料。

 

　　注1：如果堆垛方式是已知的，可以單獨(dú)指定，例如“扭曲的三層石墨烯”。

 

　　少層石墨烯：

 

　　FLG

 

　　由三到十個明確定義的層疊石墨烯層組成的二維材料

 

　　石墨烯納米片（板）：

 

　　GNP

 

　　由石墨烯層組成的納米板(片)

 

　　注1：GNP通常具有1nm至3nm的厚度和約100nm至100μm的橫向尺寸。

 

　　氧化石墨烯：

 

　　GO

 

　　通過石墨氧化和剝離制備的化學(xué)改性石墨烯。

 

　　注1：氧化石墨烯是具有高氧含量的單層材料，其典型特征為C / O原子比約為2.0，這取決于合成方法。

 

　　還原氧化石墨烯：

 

　　RGO

 

　　還原處理的氧化石墨烯，減少氧含量

 

　　注1：可以通過化學(xué)、熱、微波、光化學(xué)、光熱或微生物/細(xì)菌方法減少氧化石墨烯重的氧含量來制備。

 

　　注2：如果氧化石墨烯被完全還原，則成為石墨烯產(chǎn)品。 然而，在實(shí)踐中，一些含氧官能團(tuán)將保留，并不是所有的sp3鍵都將返回到sp2構(gòu)型。 不同的還原劑將導(dǎo)致不同的碳氧比和不同的化學(xué)成分在還原的石墨烯氧化物中。

 

　　注3：可以有不同的形態(tài)，如片狀和蠕蟲狀結(jié)構(gòu)。

 

　　關(guān)于ISO標(biāo)準(zhǔn)：

 

　　ISO標(biāo)準(zhǔn)是指由‘ 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization for Standardization， ISO) ’制訂的標(biāo)準(zhǔn)。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織是一個由國家標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)組成的世界范圍的聯(lián)合會，現(xiàn)有140個成員國。根據(jù)該組織章程，每一個國家只能有一個最有代表性的標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體作為其成員，原國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局以CSBTS名義國參加ISO活動。