据NPL官网消息, 世界上第一个ISO石墨烯标准已经出版. 该标准由英国国家物理实验室(NPL)领导制定, 定义了用于描述许多不同形式的石墨烯和相关2D材料的术语, 为石墨烯的测试和验证提供依据和标准. 该标准将为石墨烯行业提供一致的标准, 并加速以石墨烯为代表的二维材料的商业开发.
全球第一个ISO(国际标准化组织)石墨烯标准已经出版. 该标准将 为新兴的全球石墨烯行业提供一致的标准, 并加速以石墨烯为代表的二维材料的商业开发.
由英国国家物理实验室(NPL)领导制定的新国际标准, 定义了用于描述许多不同形式的石墨烯和相关2D材料的术语, 为石墨烯的测试和验证提供依据和标准. 这将为与石墨烯相关的制造商, 供应商, 非政府组织, 产业联盟和学术界提供清晰的依据, 帮助 解锁石墨烯的新应用, 降低制造成本 , 并推动开发 用于下一代计算机芯片, 服装智能传感器 的工业规模的石墨烯材料.
由于石墨烯优异的性质和广阔的市场前景, 学术界和产业界对于石墨烯的热情一直有增无减, 全球已有上百家公司参与制备或应用石墨烯, 石墨烯正在形成一个巨大的产业. 然而, 虽然诸如 '外延石墨烯' , '石墨烯氧化物' 和 '少层石墨烯' 这样的术语在整个行业之前被普遍使用, 但是在这个新标准出版之前, 对这些术语并没有普遍认同的定义. 甚至在某些情况下, 几百层厚石墨烯被错误地标记为 '少层石墨烯' . 这会导致正在开发新产品的公司不能充分了解市售石墨烯材料的性能, 并选择最适合其应用的材料. 标准的缺失是石墨烯产品商业化的关键壁垒, 影响了人们对石墨烯供应商的信任.
由于认识到石墨烯行业的明确需求, NPL作为英国标准协会(BSI)英国纳米技术标准化委员会(NTI / 1)的一部分, 于2013年启动了石墨烯ISO标准的制定. 经过严格的开发过程, 涉及不同国家的技术专家37人, 该标准现在可以在线获取, 其中包含了关于 2D材料, 材料生产, 材料特性和材料属性类型的99个术语和定义 , 所有这些都可以在ISO在线浏览平台中免费获得.
NPL的Poll Pollard博士与Charles Clifford博士共同领导了该标准的发展, 他评论说: '石墨烯生产者和最终用户多年来一直担心, 不一致的定义, 术语意味着这些材料的商业化进展缓慢, 难以确定石墨烯和石墨产品之间的差异. 这个标准解决了这个障碍, 是石墨烯这个新兴行业向标准化迈出的第一步.
标准名称:
ISO/TS 80004-13:2017(en):
Graphene and related two-dimensional (2D) materials
石墨烯和相关的二维材料
标准中部分与石墨烯有关的术语:
石墨烯:
石墨烯层:
单层石墨烯:
定义: 单层碳原子, 每个原子与相邻的三个碳原子以蜂窝状结构结合. (single layer of carbon atoms with each atom bound to three neighbours in a honeycomb structure).
注1: 这是许多碳纳米材料的重要组成部分.
注2: 由于石墨烯是单层, 有时也被称为单层石墨烯, 简称为1LG, 以将其与双层石墨烯(2LG)和层状石墨烯(FLG)区分开来.
注3: 石墨烯具有边缘, 并且在键被破坏的地方可能具有缺陷和晶界.
双层石墨烯:
2LG
由两个已经明确定义的石墨烯层层叠组成的二维材料.
注1: 如果堆垛方式已知, 则可以单独指定, 例如 'Bernal堆叠双层石墨烯' .
扭曲双层石墨烯:
涡流双层石墨烯:
tBLG
t2LG
由两个明确定义的石墨烯层组成的二维材料, 其具有相对堆叠角度, 或称为相对旋转, 非Bernal(六边形) 或菱形堆积.
三层石墨烯:
3LG
由三个明确定义的层叠石墨烯层组成的二维材料.
注1: 如果堆垛方式是已知的, 可以单独指定, 例如 '扭曲的三层石墨烯' .
少层石墨烯:
FLG
由三到十个明确定义的层叠石墨烯层组成的二维材料
石墨烯纳米片 (板) :
GNP
由石墨烯层组成的纳米板(片)
注1: GNP通常具有1nm至3nm的厚度和约100nm至100μm的横向尺寸.
氧化石墨烯:
GO
通过石墨氧化和剥离制备的化学改性石墨烯.
注1: 氧化石墨烯是具有高氧含量的单层材料, 其典型特征为C / O原子比约为2.0, 这取决于合成方法.
还原氧化石墨烯:
RGO
还原处理的氧化石墨烯, 减少氧含量
注1: 可以通过化学, 热, 微波, 光化学, 光热或微生物/细菌方法减少氧化石墨烯重的氧含量来制备.
注2: 如果氧化石墨烯被完全还原, 则成为石墨烯产品. 然而, 在实践中, 一些含氧官能团将保留, 并不是所有的sp3键都将返回到sp2构型. 不同的还原剂将导致不同的碳氧比和不同的化学成分在还原的石墨烯氧化物中.
注3: 可以有不同的形态, 如片状和蠕虫状结构.
关于ISO标准:
ISO标准是指由『 国际标准化组织(International Organization for Standardization, ISO) 』制订的标准. 国际标准化组织是一个由国家标准化机构组成的世界范围的联合会, 现有140个成员国. 根据该组织章程, 每一个国家只能有一个最有代表性的标准化团体作为其成员, 原国家质量技术监督局以CSBTS名义国参加ISO活动.