我國首個石墨烯國家標準出爐

張曄

自2010年石墨烯獲得諾貝爾物理學獎以來，科學家和產業界對石墨烯就開始了狂熱的追逐。在追逐石墨烯的同時，一大批類石墨烯的二維材料也被相繼發現，如何對其準確定義事關相關材料產業的發展。筆者1月17日從泰州巨納新能源有限公司獲悉，該公司牽頭起草的我國首個石墨烯國家標準GB/T 30544.13-2018：《納米科技 術語 第13部分：石墨烯及相關二維材料》正式發布。該標準也是二維材料領域的第一個國家標準。

類石墨烯的二維材料家族涉及學科跨度大、范疇廣、種類多，一直以來呈現多點開花、新現象、新應用頻出的創新態勢。二維材料是當下最前沿的科研應用領域之一，涵蓋了印刷電子、柔性電子、超級電容、太陽能電池、量子點、傳感器、半導體制造等，具有十分優異的機械、熱學、光學特性，是多領域實現顛覆式創新的基礎。

根據國家標準的定義，由一層或幾層構成，其中每一層內的原子與所在層內的鄰近原子緊密成鍵結合，有一個維度（即其厚度）處于納米或更小尺度，其余兩個維度通常處于更大尺度的材料，稱為二維材料。

二維材料究竟有什么優異性能？由于單層二維材料的表面原子幾乎完全裸露，相比于體相材料，原子利用率大大提高。通過厚度控制和元素摻雜，就可以更加容易地調控能帶結構和電學特性。因此，二維材料更利于化學修飾，也更利于電子傳遞，同時它的柔性和透明度高，在可穿戴智能器件、柔性儲能器件等領域前景誘人。

我國首個石墨烯和二維材料國家標準主要由泰州巨納新能源有限公司、東南大學等單位起草，前者于2010年成立，是國內最早從事石墨烯研究、檢測、應用、標準化工作的公司之一。