石墨烯材料的名词术语和定义

H04中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准QQ/LM01CGS001-2013石墨烯材料的名词术语和定义DefinitionsandTerminologiesofGrapheneMaterials2013-12-31发布2014-1-1实施中国石墨烯产业技术创新战略联盟发布Q/LM01CGS001-2013I前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定编制。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构、备案机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国石墨烯产业技术创新战略联盟提出。本标准主要起草单位：中国科学院金属研究所、东南大学、泰州石墨烯研究及检测平台、中国科学院半导体研究所、泰州巨纳新能源有限公司。本标准参与起草单位：中国科学院山西煤炭化学研究所、伟星集团有限公司。本标准主要起草人：倪振华、任文才、梁铮、谭平恒。本标准参与起草人：曾尤、孙东明、孙立涛、陈成猛、陆国强。本标准于2014年1月首次发布。Q/LM01CGS001-20131石墨烯材料的名词术语和定义1范围本标准规定了石墨烯材料的名词术语和定义等。本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。2定义2.1单层石墨烯Graphene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。注1：英文参考：1）Grapheneisthenamegiventoasinglelayerofcarbonatomsdenselypackedintoabenzene-ringstructure,andiswidelyusedtodescribepropertiesofmanycarbon-basedmaterials,includinggraphite,largefullerenes,nanotubes,etc.(Novoselovetal.,Science306,666,2004.)。2）Asinglecarbonlayerofthegraphiticstructurecanbeconsideredasthefinalmemberofthisseriesandthetermgrapheneshouldthereforebeusedtodesignatetheindividualcarbonlayers...(Boehmetal.,PureandAppliedChemistry66,1893,1994.)。3）Graphene-asingle-atom-thicksheetofhexagonallyarranged,sp2-bondedcarbonatomsthatisnotanintegralpartofacarbonmaterial,butisfreelysuspendedoradheredonaforeignsubstrate.Thelateraldimensionsofgraphenecanvaryfromseveralnanometerstothemacroscale.(Theinternationaleditorialteam,Carbon65,1,2013.)。2.2双层石墨烯Bilayer(ordouble-layer)graphene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。注2：英文参考：1）BilayergrapheneexhibitsanequallyanomalousQHE...Thisallowssingle-,double-andfew-(3to10)layergraphenetobedistinguishedasthreedifferenttypesof2Dcrystals(‘graphenes’).(GeimandNovoselov,NatureMaterials6,183,2007.)。2）Controllingtheelectronicstructureofbilayergraphene.(Ohtaetal.,Science313,951,2006.)。2.3少层石墨烯Few-layer(ormulti-layer)graphene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。注3：英文参考：1)Thisallowssingle-,double-andfew-(3to10)layergraphenetobedistinguishedasthreedifferenttypesof2Dcrystals(‘graphenes’).(GeimandNovoselov,NatureMaterials6,183,2007.)。2)Multi-layergraphene(MLG)-a2D(sheet-like)material,eitherasafree-standingflakeorsubstrate-boundcoating,consistingofasmallnumber(between2andabout10)ofwell-defined,countable,stackedgraphenelayersofextendedlateraldimension.(Theinternationaleditorialteam,Carbon65,1,2013.)。注4：本章2.3条中10层的分界源于由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。Q/LM01CGS001-20132英文参考：Itwasshownthattheelectronicstructurerapidlyevolveswiththenumberoflayers,approachingthe3Dlimitofgraphiteat10layers.(GeimandNovoselov,NatureMaterials6,183,2007.)。2.4石墨烯Graphenes石墨烯是一种二维碳材料，是本章2.1-2.3条中所定义的单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。注5：英文参考：Thisallowssingle-,double-andfew-(3to10)layergraphenetobedistinguishedasthreedifferenttypesof2Dcrystals(‘graphenes’).(GeimandNovoselov,NatureMaterials6,183,2007.)。2.5单层氧化石墨烯Grapheneoxide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。注6：英文参考：1）Graphiteoxideisalayeredmaterialconsistingofhydrophilicoxygenatedgraphenesheets(grapheneoxidesheets)bearingoxygenfunctionalgroupsontheirbasalplanesandedges.(Dikin,Ruoffetal.,Nature448,457(2007).)。2）Grapheneoxidecontainsarangeofreactiveoxygenfunctionalgroups,whichrendersitagoodcandidateforuseintheaforementionedapplications(amongothers)throughchemicalfunctionalizations.(Dreyer,Ruoffetal.,ChemicalSocietyReviews39,228,2010.)。2.6氧化石墨烯Oxideofgraphenes氧化石墨烯是指在石墨烯中至少有一个碳原子层的表面和边界连接有含氧官能团（基团）的一种二维碳材料。氧化石墨烯包括本章2.5条中所定义的单层氧化石墨烯。2.7单层还原氧化石墨烯Reducedgrapheneoxide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。注7：英文参考：1）Large-areaultrathinfilmsofreducedgrapheneoxideasatransparentandflexibleelectronicmaterial.(Edaetal.,NatureNanotechnology3,270,2008.)。2）Elementalanalysis(atomicC/Oratio,~10)ofthereducedgrapheneoxidesmeasuredbycombustionrevealedtheexistenceofasignificantamountofoxygen,indicatingthatreducedgrapheneoxideisnotthesameaspristinegraphene.(Park,Ruoffetal.,NatureNanotechnology4,217,2009.)。2.8还原氧化石墨烯Reducedoxideofgraphenes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。还原氧化石墨烯包括本章2.7条中所定义的单层还原氧化石墨烯。2.9功能化石墨烯Functionalizedgraphenes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。功能化石墨烯包括本章2.6和2.8条中所定义的氧化石墨烯以及还原氧化石墨烯。注8：英文参考：Wehaveshownthatrapidthermalexpansionofcompletelyoxidizedgraphiteoxideproducesahigh-surface-areacarbonmaterialconsistingoffunctionalizedgraphenesheets.(Ramanathan,Ruoffetal.,NatureNanotechnology3,327,2008.)。2.10石墨烯材料Graphenematerials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。石墨烯材料包括本章2.1-2.9Q/LM01CGS001-20133条中所定义的单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、石墨烯、单层氧化石墨烯、氧化石墨烯、单层还原氧化石墨烯、还原氧化石墨烯以及功能化石墨烯。注9：英文参考：Graphenematerialsaretheoverarchingtermsforthecollectionof2Dmaterialsdefinedabovethatcontaintheword“graphene”,includingmultilayeredmaterials(Nlessthanabout10),chemicallymodifiedforms(GO,rGO),andmaterialsmadeusinggraphene,grapheneoxide,oranothergraphenematerialasaprecursor.(Theinternationaleditorialteam,Carbon65,1,2013.碳材料领域权威国际期刊《Carbon》的国际编辑团队（包含来自法国、中国、日本、美国、韩国、西班牙等6个国家、长期从事碳材料基础和应用研究的11位编辑AlbertoBianco,Hui-MingCheng,ToshiakiEnoki,YuryGogotsi,RobertH.Hurt,NikhilKoratkar,TakashiK