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

 

　　由英國國家物理實驗室(NPL)領導制定的新國際標準，定義了用于描述許多不同形式的石墨烯和相關2D材料的術語，為石墨烯的測試和驗證提供依據(jù)和標準。這將為與石墨烯相關的制造商、供應商、非政府組織、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和學術界提供清晰的依據(jù)，幫助解鎖石墨烯的新應用，降低制造成本，并推動開發(fā)用于下一代計算機芯片、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，學術界和產(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”這樣的術語在整個行業(yè)之前被普遍使用，但是在這個新標準出版之前，對這些術語并沒有普遍認同的定義。甚至在某些情況下，幾百層厚石墨烯被錯誤地標記為“少層石墨烯”。這會導致正在開發(fā)新產(chǎn)品的公司不能充分了解市售石墨烯材料的性能，并選擇最適合其應用的材料。標準的缺失是石墨烯產(chǎn)品商業(yè)化的關鍵壁壘，影響了人們對石墨烯供應商的信任。

 

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

 

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

 

　　標準名稱：

 

　　ISO/TS 80004-13:2017(en)：

 

　　Graphene and related two-dimensional (2D) materials

 

　　石墨烯和相關的二維材料

 

　　標準中部分與石墨烯有關的術語：

 

　　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構結合。(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、熱、微波、光化學、光熱或微生物/細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，在實踐中，一些含氧官能團將保留，并不是所有的sp3鍵都將返回到sp2構型。 不同的還原劑將導致不同的碳氧比和不同的化學成分在還原的石墨烯氧化物中。

 

　　注3：可以有不同的形態(tài)，如片狀和蠕蟲狀結構。

 

　　關于ISO標準：

 

　　ISO標準是指由‘ 國際標準化組織(International Organization for Standardization， ISO) ’制訂的標準。 國際標準化組織是一個由國家標準化機構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準化團體作為其成員，原國家質(zhì)量技術監(jiān)督局以CSBTS名義國參加ISO活動。