2020石墨烯材料術語和代號

石墨烯材料術語和代號2020目 次圍 1本語 1墨材相術語 2墨材常制法 3墨材常檢表征法 4墨材的品號 6附錄A不種的墨材料中命方法 8附錄B本與T/CGIA-2017在主差異 9附錄C本與ISO/TS80004.13-2017存的差異 13索引 22I引 言石墨烯材料是一種具有優(yōu)異的光、電、熱、力等性能的新型二維納米材料，在新能源、電子、交通運輸、航空航天、海工裝備、國防科技等領域極具應用潛力，成為近年來國內外科研界和產(chǎn)業(yè)界高度關注的重點之一。世界主要大國將石墨烯材料及其應用技術提升到國家戰(zhàn)略層面加以重點開發(fā)，以期在由石墨烯引發(fā)的新一輪產(chǎn)業(yè)革命中占據(jù)主動和先機。我國政府高度重視石墨烯材料的開發(fā)與應用，在《中國制造2025》《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》和《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等國家重大重要規(guī)劃文件中都對石墨烯發(fā)展進行了規(guī)劃和布局。發(fā)展石墨烯材料，對助推我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、支撐戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大、帶動材料產(chǎn)業(yè)升級換代等都有著重要的現(xiàn)實意義。“石墨烯（graphene）”概念早在20世紀40年代末提出，1987年首次在文獻中使用了“graphene”一詞，其表示石墨中的單層碳原子平面結構[1,2]。但近年來，隨著石墨烯的研究和開發(fā)的深入，尤其在2010年“石墨烯”發(fā)現(xiàn)者獲得諾貝爾物理獎后，“石墨烯”的概念及其內涵已經(jīng)擴大化，學術界和產(chǎn)業(yè)界對石墨烯存有不同的理解。因此，制定統(tǒng)一、公認的“石墨烯”術語及其相關術語體系的國家標準顯得尤為急迫和重要，這不僅有助于正確認識和理解“石墨烯”及其相關材料，促進產(chǎn)業(yè)和學術的技術交流，更有利于促進產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本標準界定的術語主要包括四方面內容：這四方面內容構成一個有機整體，為認識石墨烯及石墨烯材料提供了系統(tǒng)描述。本標準還提出了石墨烯材料“產(chǎn)品代號”表示方法，通過“代號”中核心信息的自我公開聲明，促進石墨烯產(chǎn)業(yè)的有序健康發(fā)展。本標準在界定術語時遵循了三個原則：“III石墨烯材料術語和代號１范圍本標準規(guī)定了石墨烯材料及其制備、檢測與表征方法等方面的術語和定義，以及石墨烯材料的產(chǎn)品代號。本標準適用于石墨烯材料的科研、生產(chǎn)、流通、應用、檢驗等領域，是技術用語的依據(jù)?；拘g語2.1石墨烯graphene每一個碳原子以sp2雜化與三個相鄰碳原子鍵合形成的蜂窩狀結構的碳原子單層。注1：它是許多碳材料的構建單元。注2：修改采用ISO/TS80004.3-2010中的2.11。2.2層layer<二維材料>凝聚態(tài)材料表面或內部可獨立存在的且在厚度方向上尺寸受限的平面結構。注：它可包含多種元素。2.3堆垛方向stackingdirection<二維材料>與層（2.2）所在平面垂直的方向。2.4橫向lateraldirection<二維材料>層（2.2）所在平面的方向。2.5二維材料two-dimensionalmaterial，2Dmaterial由單層（2.2）單獨構成或多層（2.2）緊密堆垛而成，厚度處于納米尺度或更小，橫向（2.4）尺寸明顯大于厚度的材料。注1：二維材料有別于其體材料的臨界層數(shù)是由材料本身及考察的性質決定。注2：層內原子間的相互作用力應遠大于層間原子之間的相互作用力。注3：厚度指堆垛方向（2.3）上的尺度。注4：明顯大于是指3倍以上。2.6層數(shù)numberoflayers<二維材料>二維材料（2.5）在堆垛方向（2.3）上所含層（2.2）的數(shù)量。石墨烯材料相關術語1常見的石墨烯材料相關術語包括但不限于下列術語。3.1單層石墨烯single-layergraphene，1LG由1層石墨烯（2.1）單獨構成的二維材料（2.5）。注：它可獨立存在或附著在某基體上。3.2雙層石墨烯bilayergraphene，2LG由2層石墨烯（2.1）堆垛構成的二維材料（2.5）。注1：堆垛方式包括AB堆垛、AA堆垛、AA′堆垛等。注2：它可獨立存在或附著在某基體上。3.3多層石墨烯multi-layergraphene，MLG由3層或至10層石墨烯（2.1）堆垛構成的二維材料（2.5）。注1：堆垛方式包括ABC堆垛、ABA堆垛等。注2：它可獨立存在或附著在某基體上。3.4改性石墨烯modifiedgraphene，MG在表面或內部通過化學法或物理法引入其他原子、分子或官能團的單層、雙層或多層石墨烯（3.1、3.2、3.3）。注：常見改性方式包括氧化、氫化、氟化、磺化或異質摻雜等。3.5氧化石墨烯grapheneoxide，GO石墨經(jīng)過充分氧化、剝離等過程得到的改性石墨烯（3.4）。注1：其碳氧比（C/O）與氧化程度有關，通常約為2。注2：它通常具有較高的單層率。3.6還原氧化石墨烯reducedgrapheneoxide，rGO氧化石墨烯經(jīng)過還原處理得到的改性石墨烯（3.4）。注：若經(jīng)徹底還原，理論上可重新成為具有完美石墨烯結構的二維材料，但實際中很難實現(xiàn)。3.7石墨烯材料graphenematerials，GM由石墨烯單獨或緊密堆垛而成、層數(shù)不超過10層的二維材料及其衍生物。注1：石墨烯材料（3.7）包括單層石墨烯（3.1）、雙層石墨烯（3.2）、多層石墨烯（3.3）。注2：常見改性方式包括氧化、氫化、氟化、磺化或異質摻雜等。注3：石墨烯材料的存在形態(tài)有：薄膜、粉體、漿料和三維構造體。注4：層數(shù)超過10層的一般稱之為石墨。3.8石墨烯薄膜graphenefilm在特定基底表面上生長形成的連續(xù)石墨烯材料（3.7）。21：薄膜的微觀組織結構可為單晶或多晶。2：在某些局部可能是不連續(xù)的，即為缺陷。3.9石墨烯片graphenenanosheet，GNS離散狀的石墨烯材料。注：片徑有納米級和微米級之分。3.10石墨烯納米帶graphenenanoribbon，GNR較長橫向（2.4）尺寸遠大于較短橫向（2.4）尺寸的石墨烯材料（3.7）。注：遠大于指大于10倍。3.11石墨烯量子點graphenequantumdots，GQDs橫向（2.4）尺寸處于納米尺度且具有量子限域效應的石墨烯材料（3.7）。3.12石墨烯粉體graphenepowder石墨烯片（3.9）的無序聚集體。3.13石墨烯漿料graphenedispersion石墨烯片（3.9）分散在某液相中形成的混合物。注1：常見液相可能是水、乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲基亞砜等，或是它們的混合物。注2：如漿料中分散有其他固體不溶物，如碳納米管等，其含量應顯著小于石墨烯片含量。否則，不應稱為石墨烯漿料。石墨烯材料常見制備方法常見制備方法包括但不限于下列方法。4.1機械剝離法mechanicalexfoliation，ME通過施加物理機械力將石墨晶體解理制備石墨烯材料（3.7）的方法。4.2化學氣相沉積法chemicalvapordeposition，chemicalvapourdeposition，CVD在一定溫度下含碳元素氣體在襯底表面或氣相中分解并沉積生成石墨烯材料（3.7）的方法。注1：常用金屬襯底包括銅、鎳等；常用非金屬襯底包括二氧化硅等。注2：可以通過等離子體或微波等方式促進碳源分解。4.3氧化還原法oxidationandreduction，OR石墨經(jīng)氧化、剝離、還原等工藝環(huán)節(jié)制備成石墨烯材料（3.7）的方法。34.4熱裂解法pyrolysis，Py在一定溫度下將含有碳元素的化合物（如碳化硅SiC、生物質或聚合物等）通過熱裂解的方式生成石墨烯材料（3.2.7）的方法。注：該方法可借助或不借助催化劑。4.5插層剝離法intercalationexfoliation，IE將其他原子或分子插入石墨層間，進而將石墨解理制備石墨烯材料（3.7）的方法。注：常用插層原子或分子包括溴（Br2）、氯化鐵（FeCl3）、有機分子等。4.6液相剝離法liquidexfoliation，LE在添加或未添加表面活性劑的溶劑中通過超聲、高壓液流等方式將石墨解理制備石墨烯材料（3.7）的方法。注1：常用溶劑包括水、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基甲酰胺（DMF）等。注2：原料也可為膨脹石墨等。4.7電弧放電法arc-discharge，AD利用陰陽電極間的電弧放電，石墨陽極在強電流下升華，在一定氣氛下凝結生成石墨烯材料（3.7）的方法。4.8化學合成法chemicalsynthesis，CS高分子有機物經(jīng)化學反應制備石墨烯材料（3.7）的方法。石墨烯材料常見檢測與表征方法5.1掃描探針顯微術scanningprobemicroscopy，SPM利用測量掃描探針與樣品表面相互作用所產(chǎn)生的信號，在納米級或原子級的水平上研究物質表面的原子和分子的幾何結構及相關的物理、化學性質的分析技術。[GB/T19619—2004，定義3.6.1]注1：常用于石墨烯材料的掃描探針顯微術包括掃描隧道顯微術（scanningtunnelingmicroscopy,STM）、原子力顯微術（atomicforcemicroscopy,AFM）、掃描近場光學顯微術（scanningnear-fieldopticalmicroscopy,SNOM）等。注2：該方法應用于測定石墨烯材料的微觀形貌和結構、厚度、層數(shù)等。5.2掃描電子顯微術scanningelectronmicroscopy，SEM利用掃描入射電子束與樣品表面相互作用所產(chǎn)生的各種信號（如二次電子、X射線譜等），采用不同的信號檢測器來觀察樣品表面形貌的分析技術。[GB/T19619—2004，定義3.6.2]注：該方法應用于測定石墨烯材料的微觀形貌和結構等。45.3透射電子顯微術transmissionelectronmicroscopy，TEM以透射電子為成像信號，通過電子光學系統(tǒng)的放大成像觀察樣品的微觀組織和形貌的分析技術。[GB/T19619—2004，定義3.6.3]注：該方法應用于測定石墨烯材料的微觀形貌等。5.4X射線衍射法X-raydiffractometry，XRD根據(jù)物質的X-射線衍射圖譜特征，對其物相和結構等進行測定的分析方法。[GB/T19619—2004，定義3.6.5]注：該方法常用于分析石墨烯材料的晶體結構，如層間距、結晶性等。5.5X射線光電子能譜分析法X-rayphotoelectronspectroscopy，XPS利用X射線作為激發(fā)源，樣品的原子或分子的內層電子或價電子受激發(fā)射出來，再根據(jù)這些受激電子的能譜對樣品表面的組成、結構、化學狀態(tài)等，進行定性、半定量或定量分析的方法。注：該方法常用于石墨烯材料的表面元素及其價態(tài)的定性和定量分析等。5.6拉曼光譜法Ramanspectrometry，RS以單色光照射試樣，有一小部分入射光與樣品分子碰撞后產(chǎn)生非彈性散射，由于此譜線的產(chǎn)生往往涉及分子的振動能級的變化。[GB/T14666—2003，定義4.2.11]注：該方法常用于表征石墨烯材料的層數(shù)、缺陷、堆垛方式和電子能帶結構等。5.7光學對比度法opticalcontrast，OC基于石墨烯材料與襯底的反射光強度的相對對比度來判斷石墨烯材料層數(shù)的方法。5.8紅外吸收光譜法infraredabsorptionspectrometry，IR研究紅外輻射與試樣分子振動和（或）轉動能級相互作用，利用紅外吸收譜帶的波長位置和吸收強度來測定樣品組成、分子結構等的分析方法。[GB/T14666—2003，定義4.2.10]注：該方法常用于分析石墨烯材料的組成、官能團、層數(shù)等。5.9紫外可見近紅外分光光度測定法UV-visible-infraredspectrophotometry測量樣品在紫外可見近紅外波段的分光光度的方法。5.10BET法BETmethod根據(jù)壓力和吸附量的關系，用BET方程計算出粉末表面氣體單分子層的吸附量，進而求比表面積的方法。[GB/T19619—2004，定義3.6.12]5注：該方法常用于分析石墨烯材料的比表面積。5.11電感耦合等離子體質譜法inductivelycoupledplasmamassspectrometry,ICP-MS通過圍繞在攜帶氬氣管道周圍的射頻負載線圈所誘導的交替磁場，將在流動氬氣中產(chǎn)生高溫放電，利用質譜儀分析此放電過程的方法。[ISO/TS800046:2013，4.22]5.12能量色散X射線光譜法energy-dispersiveX-rayspectroscopy,EDS,EDX利用并行探測器測量獨立光子能量并用于建立X射線能量分布直方圖的X射線光譜法。[ISO/TS80004-6:2013,4.21]5.13電子能量損失能譜法electronenergylossspectroscopy,EELS用電子能譜儀測量從單能激發(fā)源與樣品進行非彈性相互作用后所發(fā)射的電子能譜，常出現(xiàn)源于特定非彈性損失過程的譜峰。注1：用大約和AES或XPS峰相同能量的入射電子束所得到的譜，在靠近近入射能量附近出現(xiàn)與其有關的能量損失譜。注2：用人射電子束測得的電子能量損失譜是束能、束入射角、發(fā)射角和樣品電子性質的函數(shù)。[ISO/TS800046:2013,4.14]5.14電子衍射法electrondiffractometry，ED電子衍射法(Electrondiffractometry，ED)根據(jù)物質的電子衍射圖譜特征，對其物相和結構等進行測定的分析方法。注：該方法常用于分析石墨烯材料的微觀晶體結構，如層間距、結晶性等。5.15元素分析法elementalanalysis，EA通過高溫使樣品氧化燃燒或裂解，并在載氣的推動下，進入分離檢測單元，分別定量測定C、H、S、N和O等元素的方法。5.16X射線熒光光譜分析法X-rayfluorescence，XRF利用X-射線作為激發(fā)源，根據(jù)受激電子的能譜對樣品表面的組成、結構、化學狀態(tài)等進行定性或定量分析。注：X射線熒光光譜分析法主要應用于對石墨烯材料中元素的定性和定量分析。石墨烯材料的產(chǎn)品代號一般原則石墨烯材料產(chǎn)品代號由種類代號、平均層數(shù)代號、制備方法代號依次排列，并且各代號之間以“-”1。種類代號、平均層數(shù)代號、制備方法代號如表1所示。在實際生產(chǎn)和貿易中，可按需在制備方法代號之后增加產(chǎn)品相關信息，如純度、碳氧含量6比、用途等，相關代號由企業(yè)自行確定?！?△-○制備方法代號平均層數(shù)代號種類代號圖1石墨烯材料產(chǎn)品代號示意圖表1石墨烯材料產(chǎn)品代號代號類別名稱代號種類代號氧化石墨烯GO還原氧化石墨烯rGO改性石墨烯MG石墨烯材料GMa平均層數(shù)代號n層nLb1層1L2層2L多層ML制備方法代號機械剝離法ME化學氣相沉積法CVD氧化還原法OR熱裂解法Py插層剝離法IE液相剝離法LE電弧放電法AD其他制備方法OTHca 通用代號，在不具體明示種類時可用GM表示。bn為石墨烯材料的平均層數(shù)。若平均層數(shù)計算值為非整數(shù)，應向上取整。宜告知測量層數(shù)所采用的方法。c 未列舉的其他制備方法的代號。示例示例1：以機械剝離法制備的單層石墨烯，其產(chǎn)品代號為GM-1L-ME。示例2：以氧化還原法制備的多層還原氧化石墨烯（平均層數(shù)為5層），其產(chǎn)品代號為rGO-5L-OR。示例3：以化學氣相沉積法制備的石墨烯材料（平均層數(shù)為2層），其產(chǎn)品代號為GM-2L-CVD。7附錄A（資料性附錄）不同種類的石墨烯材料的中文命名方法一般原則/改性/及尺寸]”四個部分依次構成?！癧制備/改性/功能化方式]”部分指“化學氣相沉積等制備/改性/功能化修飾語。飾語。示例石墨烯材料的中文命名方法示例如圖A.1所示，圖中實心圓所代表的石墨烯材料的名稱為“雙層化學氣相沉積石墨烯薄膜”。圖A.1石墨烯材料中文命名方法示意圖8附錄B（資料性附錄）本版標準與T/CGIA001-2017存在的主要差異B.1本版標準與T/CGIA001-2017存在的主要差異見表B.1。表B.1T/CGIA001-2018的主要變化序號條款T/CGIA001-2017T/CGIA001-2018說明題目石墨烯材料的術語、定義及代號石墨烯材料術語和代號編輯性修改。根據(jù)GB/T20001.1-20011和GB/T10112-1999中術語標準的名稱構成原則，重新確定了本標準的名稱。2.1石墨烯增加注2，標明該定義的來源。編輯性修改。本定義采用了ISO2010年發(fā)布的定義，是ISO/TS80004-13:2017中石墨烯的定義，其內涵已經(jīng)有了擴充。2.2層<二維材料>各近鄰原子或離子之間以化學鍵相結合所構成的，且在某一維度方向上的尺寸受限的平面結構物質單元。<二維材料>凝聚態(tài)材料表面或內部可獨立存在的且在厚度方向上尺寸受限的平面結構。技術性修改。參考引用了ISO/TS80004-13:2017的相關定義。2.5二維材由單層單獨構成或多層緊密堆垛而成，堆垛方向尺寸處于納米或更小尺度，橫向尺寸明顯大于堆垛方向尺寸的材料。注1：層內原子間的相互作用力應遠大于層間原子之間的相互作用力。注2：明顯大于是指大于3倍。由單層單獨構成或多層緊密堆垛而成，厚度處于納米尺度或更小，橫向尺寸明顯大于厚度的材料。注1：二維材料有別于其體材料的臨界層數(shù)是由材料本身及考察的性質決定。注2：層內原子間的相互作用力應遠大于層間原子之間的相互作用力。注3：厚度指堆垛方向上的尺度。編輯性修改。料參 考 了 ISO/TS80004-13:2017的相關定義，增加了“注1”，有利于更準確理解定義。9序號條款T/CGIA001-2017T/CGIA001-2018說明注4：明顯大于是指3倍以上。3.4改性石墨通過化學法或物理法在單層、雙層或多層石墨烯中引入其他原子或官能團的二維材料。注：常見改性方式包括氧化、氫化、氟化或異質摻雜等。在表面或內部通過化學法或物理法引入其他原子、分子或官能團的單層、雙層或多層石墨烯。注：常見改性方式包括氧化、氫化、氟化、磺化或異質摻雜等。技術性修改。定義更精準。烯3.5氧化石墨在單層、雙層或多層石墨烯的表面和邊界鍵合含氧官能團的二維材料。注：它的碳氧原子比一般小于3.0。石墨經(jīng)過充分氧化、剝離等過程得到的改性石墨烯。注1：其碳氧比（C/O）與氧化程度有關，通常約為2。注2：它通常具有較高的單層率。技術性修改。烯參 考 了 ISO/TS80004-13:2017的相關定義，但與ISO定義仍有技術性差異。3.6還原氧化通過化學法或物理法部分去除氧化石墨烯中含氧官能團的二維材料。氧化石墨烯經(jīng)過還原處理得到的改性石墨烯。注：若經(jīng)徹底還原，理論上可重新成為具有完美石墨烯結構的二維材料，但實際中很難實現(xiàn)。技術性修改。采納了反饋意見。石墨烯3.7石墨烯材料由石墨烯單獨或堆垛而成、層10層的碳納米材料。注1：石墨烯材料包括單層石墨烯、雙層石墨烯、多層石墨烯。注2：石墨烯材料包括通過修飾、改性或功能化等方式實現(xiàn)氧化石墨烯、還原氧化石墨烯等。310層的為石墨。由石墨烯單獨或緊密堆垛而10層的二維材料及其衍生物。注1：石墨烯材料包括單層石墨烯、雙層石墨烯、多層石墨烯。2：常見改性方式包括氧化、氫化、氟化、磺化或異質摻雜等。注3：石墨烯材料的存在形態(tài)有：薄膜、粉體、漿料和三維構造體。注4：層數(shù)超過10層的一般稱之為石墨。技術性修改。綜合了實施后各方的反饋意見。石墨烯薄膜3.13石墨烯膜graphenefilm石墨烯晶疇在基底表面上連續(xù)鋪展形成的石墨烯材料。3.8石墨烯薄膜graphenefilm在特定基底表面上生長形成的連續(xù)石墨烯材料。注1：薄膜是單晶或多晶組成。技術性修改。1.鑒于石墨烯材料形成的“膜”有生長膜和涂覆膜之分，因此，標準將生10序號條款T/CGIA001-2017T/CGIA001-2018說明注2：在某些微觀局部可能是不連續(xù)的，即為缺陷。長膜命名為“石墨烯薄膜”，這也更符合產(chǎn)業(yè)習慣。2.將石墨烯薄膜術語移至石墨烯片和石墨烯粉體等術語之前。石墨烯片3.9石墨烯納米片graphenenanosheet，GNS至少有一個橫向尺寸小于或等于100納米的石墨烯材料。3.11石墨烯微片 graphenemicrosheet，GMS100nm的石墨烯材料。3.9石墨烯片 graphenenanosheet，GNS離散狀的石墨烯材料。注：片徑有納米級和微米級之分。技術性修改。3.93.11的定義有交（厚度不一致，容易造成誤解和困惑。3.12石墨烯粉體由石墨烯納米片或（和）石墨烯微片無序堆積且可以流動的聚集體。石墨烯片的無序聚集體。技術性修改。用更精簡的語言描述。石墨烯漿料無定義3.13石墨烯漿料graphenedispersion石墨烯片分散在某液相中形成的混合物。注1：常見液相可能是水、乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲基亞砜等，或是它們的混合物。注2：如漿料中分散有其他固體不溶物，如碳納米管等，其含量應顯著小于石墨烯片含量。否則，不應稱為石墨烯漿料。新增加術語。該術語在產(chǎn)業(yè)界廣泛使用，有必要增補?；瘜W合成法無定義4.8化學合成法 chemicalsynthesis，CS高分子有機物經(jīng)化學反應制備石墨烯材料（3.7）的方法。新增加術語。該制備工藝在國內已有企業(yè)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。電感耦合等離子體質譜法無定義5.11電感耦合等離子體質譜法根據(jù)反饋意見增補。能量色散X無定義5.12能量色散X射線光譜法根據(jù)反饋意見增補。11序號條款T/CGIA001-2017T/CGIA001-2018說明射線光譜法電子能量損失能譜法無定義5.13電子能量損失能譜法根據(jù)反饋意見增補。電子衍射法無定義5.14電子衍射法根據(jù)反饋意見增補。元素分析法無定義5.15元素分析法根據(jù)反饋意見增補。X射線熒光光譜分析法無定義5.16X射線熒光光譜分析法根據(jù)反饋意見增補。表1的腳注b若平均層數(shù)計算值為非整數(shù)，應修約為整數(shù)。若平均層數(shù)計算值為非整數(shù)，應向上取整。編輯性修改。更容易理解和執(zhí)行。附錄B無附錄B（資料性附錄）本版標準與T/CGIA001-2017存在的主要差異有利于本標準中新變化內容的正確理解。附錄C無附錄C（資料性附錄）本 標 準 與 ISO/TS80004.13-2017存在的重大差異有利于了解本標準與現(xiàn)有國際標準的差異。附錄D無附錄D（資料性附錄）本標準主要參編單位簡介有利于宣傳為本標準作出重要貢獻的單位。12附錄C（資料性附錄）本標準與ISO/TS80004.13-2017存在的主要差異C.1本標準與ISO/TS80004.13-2017的主要差異見表C.1。表C.1本標準與ISO/TS80004.13-2017的主要差異內容ISO/TS-80004.13-2017aT/CGIA001-2018說 明標準總體框架和內容本標準主要對下列術語進行了定義：二維材料的基本術語；石墨烯相關術語；其他二維材料相關術語；二維材料制備方法相關術語；納米帶制備方法相關術語；二維材料表征方法相關術語；二維材料特征相關術語。本標準的主要內容如下：二維材料的基本術語；石墨烯材料相關術語；常見制備方法相關術語；常見相關表征方法相關術語；石墨烯材料的產(chǎn)品代號。對于石墨烯材料制備方法，T/CGIA001-2018只列出了已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的工藝方法，對只在文獻中出現(xiàn)的方法沒有列入；國際表征列出了各種制備方法，尤其是納米帶的制備方法，大部分是科研階段的方法。T/CGIA001-2018沒有列出“特征”相關的術語，主要考慮到相關定義的科學性和準確性沒有充分把握，以及產(chǎn)業(yè)對此沒有緊迫性。T/CGIA001-2018提出了一種“產(chǎn)品代號”，理由詳見下面。石墨烯石墨烯graphene石墨烯層graphenelayer單層石墨烯 single-layergraphene，monolayergraphene由一個碳原子與周圍三個近鄰碳原子結合形成蜂窩狀結構的碳原子單層。注1：它是許多碳納米物體的重要構建單元。注2：由于石墨烯僅有一層（3.1.1.5），因此亦常被稱為單層石墨烯。石墨烯簡記為1LG，以便區(qū)別于簡記為2LG的雙層石墨烯（3.1.2.6）和簡記為FLG的少層石墨烯（3.1.2.10）。注3：石墨烯有邊界，并且在碳-碳鍵遭到破壞的地方有缺石墨烯graphene每一個碳原子以sp2雜化與三個相鄰碳原子鍵合形成的蜂窩狀結構的碳原子單層。注1：它是許多碳材料的構建單元。注2ISO/TS80004.3-20102.11。1.T/CGIA001-2018給出的定義，突出了碳原子與相鄰碳原子在sp2雜化方式，與“烯”相呼應。2. ISO/TS80004-2017在2010“注”，將石墨烯的內涵進一步延伸，從“構建單元”單一內涵擴大到“作為單層的碳二維材料，即單層石墨烯”。這相當于“石墨烯”一詞有兩義，既作構建單墨烯、石墨烯層、單層石墨烯”是等同術語，可以看出石墨烯具有多重含義。T/CGIA001堅持了術語的“單名單義性”原則，用起源定義來定位“石墨烯”。13內容ISO/TS-80004.13-2017aT/CGIA001-2018說 明陷和晶界。[SOURCE:ISO/TS800043:2010,2.11,modified–Notes2and3havebeenadded.]3.T/CGIA001將“石墨烯”的內涵回歸到原始“構建單元”，有利于建立以“石墨烯”為構建單元的“石墨烯材料”術語體系。多層石墨烯3.1.2.10少層石墨烯 few-layergraphene,FLG由三到十個完整的石墨烯層堆垛構成的二維材料。3.3多層石墨烯 multi-layergraphene，MLG由3層或至10層石墨烯堆垛構成的二維材料（2.5）。注1：堆垛方式包括ABC堆垛、ABA堆垛等。注2：它可獨立存在或附著在某基體上。對于“3-10層石墨烯的二維材料”，稱之為“少層石墨烯”或“多層石墨烯”，這在文獻中較為常見，學術界普遍認為是同一意思。但在T/CGIA001標準中，選用了“多層石墨烯”而非“少層石墨烯”，基于以下考慮：層、雙層、少層”，有不收斂之感，因為有“少層”就相應的有“多層”存在。如果標準給出的術語只有“少層石墨烯”，那顯然會給少數(shù)不誠信企業(yè)以可乘之機，他們生產(chǎn)的是十多層的石墨片，并稱之為“多層石墨烯”，他們認為這是合情合理的，只是標準中沒有定義而已。為避免出現(xiàn)此漏洞，本標準直接將層數(shù)分為“單層、雙層和多層”三類，明了收斂。氧化石墨烯3.1.2.13氧化石墨烯 grapheneoxide,GO對石墨（3.1.2.2）進行插層氧化及剝離后所得到的化學改性石墨烯（3.1.2.1），其基平面已被強氧化改性。注1：氧化石墨烯是具有高氧含量（3.4.2.7）的單層材料，通常由碳氧原子比（與合成方法有關，一般約為2.0）表征。3.5氧化石墨烯 grapheneoxide，GO石墨經(jīng)過充分氧化、剝離等過程得到的改性石墨烯。注1：其碳氧比（C/O）與氧化程度有關，通常約為2。注2：它通常具有較高的單層率。在T/CGIA001標準中，氧化石墨烯的層數(shù)不一定是單層，但用“注”的方式說明該類石墨烯材料具有較高的單層率。ISO定義，從其注1則看出，氧化石墨烯只是限定為單層的，多層的不能稱之為氧化石墨烯。石墨烯材料無此術語。石墨烯材料 graphenematerials，GM由石墨烯單獨或緊密堆垛而成、層數(shù)不超過10層的二維材料及T/CGIA001對石墨烯相關系列術語建立了一個相對完整的邏輯關系和體系，見標準附錄A。石墨烯材料，是特指范圍內的材料的14內容ISO/TS-80004.13-2017aT/CGIA001-2018說 明其衍生物。1：石墨烯材料（3.7）包括單層石墨烯（3.1）、雙層石墨烯（3.2）、多層石墨烯（3.3）。注2：常見改性方式包括氧化、：石墨烯材料的存在形態(tài)有：石墨烯膜、石墨烯粉體、石墨烯漿料和三維構造體。注4：層數(shù)超過10層的一般稱之為石墨。統(tǒng)稱，建立此術語，有利于交流，有利于統(tǒng)籌相關術語。而ISO則沒有建立石墨烯相關的完整術語體系，顯得較為零散。ISO/TC229內，正在制定的石墨烯相關標準，正面臨這樣一個窘境，不知標準化的對象如何確ISO自身給出的定義，范圍太窄。ISO/IEC正考慮引入“石墨烯相關（graphene-related（graphene-basedmaterials）”術語，但仍存在很大分歧。無此術語。3.8石墨烯薄膜graphenefilm在特定基底表面上生長形成的連續(xù)石墨烯材料。注1：薄膜是單晶或多晶組成。注2：在某些局部可能是不連續(xù)的，即為缺陷。學術界和產(chǎn)業(yè)界廣泛使用，是一個非常重要的術語，建立有利于交流和貿易。無此術語。3.9石墨烯片graphenenanosheet，GNS離散狀的石墨烯材料。注：片徑有納米級和微米級之分。學術界和產(chǎn)業(yè)界廣泛使用，是一個非常重要的術語，建立有利于交流和貿易。無此術語。3.12石墨烯粉體 graphenepowder石墨烯片（3.9）的無序聚集體。學術界和產(chǎn)業(yè)界廣泛使用，是一個非常重要的術語，建立有利于交流和貿易。無此術語。3.13石墨烯漿料graphenedispersion石墨烯片（3.9）分散在某液相中形成的混合物。注1：常見液相可能是水、乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲基亞砜等，或是它們的混合物。注2：如漿料中分散有其他固體不溶物，如碳納米管等，其含量學術界和產(chǎn)業(yè)界廣泛使用，是一個非常重要的術語，建立有利于交流和貿易。15內容ISO/TS-80004.13-2017aT/CGIA001-2018說 明應顯著小于石墨烯片含量。否則，不應稱為石墨烯漿料。產(chǎn)品代號無此內容。6. 石墨烯材料的產(chǎn)品代號產(chǎn)品代號雖小，但在當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展特殊時期，是石墨烯材料制備企業(yè)與用戶企業(yè)之間傳遞信任的紐帶，是尊重下游用戶企業(yè)知情權和選擇權的重要保障，是提振下游用戶和社會公眾對石墨烯產(chǎn)業(yè)信心的關鍵舉措。a國際標準的譯文是參考了等同采用的國家標準報批稿。16索 引BBET法 5.10C插層離法 ?4.5層 ?2.2層數(shù) ?2.6D單層墨烯 ?3.1電感合離體譜法 電弧電法