據NPL官網消息, 世界上第一個ISO石墨烯標準已經出版. 該標準由英國國家物理實驗室(NPL)領導制定, 定義了用於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和標準. 該標準將為石墨烯行業提供一致的標準, 並加速以石墨烯為代表的二維材料的商業開發.
全球第一個ISO(國際標準化組織)石墨烯標準已經出版. 該標準將 為新興的全球石墨烯行業提供一致的標準, 並加速以石墨烯為代表的二維材料的商業開發.
由英國國家物理實驗室(NPL)領導制定的新國際標準, 定義了用於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和標準. 這將為與石墨烯相關的製造商, 供應商, 非政府組織, 產業聯盟和學術界提供清晰的依據, 幫助 解鎖石墨烯的新應用, 降低製造成本 , 並推動開發 用於下一代計算機晶片, 服裝智能感測器 的工業規模的石墨烯材料.
由於石墨烯優異的性質和廣闊的市場前景, 學術界和產業界對於石墨烯的熱情一直有增無減, 全球已有上百家公司參與製備或應用石墨烯, 石墨烯正在形成一個巨大的產業. 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之前被普遍使用, 但是在這個新標準出版之前, 對這些術語並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' . 這會導致正在開發新產品的公司不能充分了解市售石墨烯材料的性能, 並選擇最適合其應用的材料. 標準的缺失是石墨烯產品商業化的關鍵壁壘, 影響了人們對石墨烯供應商的信任.
由於認識到石墨烯行業的明確需求, NPL作為英國標準協會(BSI)英國納米技術標準化委員會(NTI / 1)的一部分, 於2013年啟動了石墨烯ISO標準的制定. 經過嚴格的開發過程, 涉及不同國家的技術專家37人, 該標準現在可以線上獲取, 其中包含了關於 2D材料, 材料生產, 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線上瀏覽平台中免費獲得.
NPL的Poll Pollard博士與Charles Clifford博士共同領導了該標準的發展, 他評論說: '石墨烯生產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化進展緩慢, 難以確定石墨烯和石墨產品之間的差異. 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: 由於石墨烯是單層, 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)區分開來.
注3: 石墨烯具有邊緣, 並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, 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製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, 其典型特徵為C / O原子比約為2.0, 這取決於合成方法.
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製備.
注2: 如果氧化石墨烯被完全還原, 則成為石墨烯產品. 然而, 在實踐中, 一些含氧官能團將保留, 並不是所有的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, 如片狀和蠕蟲狀結構.
關於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範圍的聯合會, 現有140個成員國. 根據該組織章程, 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, 原國家質量技術監督局以CSBTS名義國參加ISO活動.