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中国石墨烯1号标准

供稿人:申群兵  供稿时间:2014-1-29   关键字:石墨烯  标准  单层  双层  少层  
    2013年12月31日,中国石墨烯标准化委员会正式发布中国石墨烯第1号标准《石墨烯材料的名词术语与定义》,并于2014年1月1日起实施。这是全球首个明确给出石墨烯关键名词术语和定义的标准。该标准的主要起草单位为中科院金属研究所、东南大学、泰州石墨烯研究及检测平台、泰州巨纳新能源有限公司以及中科院半导体研究所,中科院山西煤炭化学研究所和伟星集团有限公司则参与了该标准的起草。
    该标准适用于石墨烯材料的生产、应用、检验、流通、科研等领域,作为统一技术用语的依据。标准对单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、单层氧化石墨烯、单层还原氧化石墨烯、功能化石墨烯、石墨烯材料等均给出了定义。根据标准定义,石墨烯分为单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯三类,而此前业界使用的“多层石墨烯”概念并未列入。
    其中,石墨烯材料泛指与石墨烯相关的、不多于10个碳原子层的二维碳材料;单层石墨烯是指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料;双层石墨烯是指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子层以不同堆垛方式(包括AB堆垛、AA堆垛、AA’堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料;少层石墨烯是指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子层以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料;单层氧化石墨烯是指在单层石墨烯的表面和边界连接有含氧官能团(基团)的一种二维碳材料;单层还原氧化石墨烯是指(通过化学或热处理等方法)不完全去除单层氧化石墨烯中的含氧官能团(基团)后得到的一种二维碳材料;功能化石墨烯是指在石墨烯中含有异质原子/分子(如氢、氟、含氧基团等表面修饰成键,氮、硼等元素替位掺杂,异质原子/分子插层等)的一种二维碳材料,包括氧化石墨烯以及还原氧化石墨烯。10层以上不在石墨烯定义中,以10层为界是因为由10层单层石墨烯所构成的材料其电子能带结构已经逼近其三维极限。
    目前,国内对石墨烯的研究和开发不断深入,石墨烯的生产与应用逐步进入了产业化阶段。各石墨烯研究单位和企业在石墨烯的定义、性能、制备方法、检测表征方法等行业技术核心问题上尚未形成共识,这对石墨烯产业的发展和乃至上下游企业间的交流造成了不可忽视的影响。鉴于国际石墨烯标准目前仍处于缺位状态,中国石墨烯第1号标准的发布,预示着中国石墨烯标准化工作已经走在前面,石墨烯的中国标准将有望晋升为国际标准,这对我国抢占国际石墨烯标准制定的话语权具有重要的战略意义。
    然而,此次发布的石墨烯定义较为宽泛,虽然对产业化有助推作用,但由于单层、双层、少层石墨烯性能差距较大,统称为石墨烯则易被生产厂家混淆视听。
 
参考文献
[1] 中国石墨烯产业技术创新战略联盟. 石墨烯材料的名词术语和定义. Q/LM01CGS001-2013, 2013-12-31
[2] 中国石墨烯1号标准发布. http://www.ccin.com.cn/ccin/news/ 2014/01/14/286123.shtml
[3] 中国石墨烯第1号标准正式发布. http://www.eepw.com.cn/article/ 215575.htm

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