T/CGIA 004.2-2022 石墨烯材料 绿色制备与温室气体排放核算指南 第2部分：氧化石墨烯

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Z04

团体标准

T/CGIA004.2-2022

石墨烯材料绿色制备与温室气体排放

核算指南第2部分：氧化石墨烯

Guidelinesforgreenproductionofgraphenematerialsand

greenhousegasemissionaccounting—Part2：Grapheneoxide

2022-3-31发布2022-3-31实施

中关村华清石墨烯产业技术创新联盟

T/CGIA004.2-2022

目次

前言...............................................................................II

引言..............................................................................III

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4基本原则..........................................................................3

5典型制备工艺.......................................................................3

5.1概述..........................................................................3

5.2工艺流程图....................................................................3

6制备工艺绿色化关键因素分析.........................................................3

7氧化石墨烯制备的温室气体排放核算....................................................4

7.1核算边界......................................................................4

7.2核算步骤......................................................................4

8绿色制备途径.......................................................................6

8.1减量化途径....................................................................6

8.2资源化及再利用途径.............................................................6

8.3无害化途径....................................................................6

9绿色制备最佳实践与潜在技术案例......................................................7

9.1氧化阶段......................................................................7

9.2纯化阶段......................................................................7

9.3还原阶段......................................................................7

9.4三废处理阶段..................................................................7

9.5其他..........................................................................8

10碳排放管理与措施.................................................................8

10.1建立温室气体排放制度，明确自身“碳家底”......................................8

10.2使用清洁能源，制定梯度减排目标...............................................8

10.3数字化赋能，建立全供应链碳排放管理体系........................................9

10.4定期关注产业政策，注重碳风险管理与信息披露....................................9

附录A.............................................................................10

参考文献...........................................................................11

I

T/CGIA004.2—2022

前言

本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规则

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任，不对涉及专

利权的纠纷负责。

本标准由中关村华清石墨烯产业技术创新联盟提出并归口。

本文件起草单位：济南产研烯金新材料科技有限公司、宁波石墨烯创新中心有限公司、中关村华

清石墨烯产业技术创新联盟、常州第六元素材料科技股份有限公司、青岛华高墨烯科技股份有限公司、

中钢集团南京新材料研究院有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、广东墨睿科技有限公司、黑

龙江益墨轩新材料科技有限公司、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学院山西煤炭化学

研究所、江苏清大际光新材料有限公司、南京工业大学、黑龙江科技大学、厦门凯纳石墨烯技术股份

有限公司、杭州高烯科技有限公司、济南大学、北京创新爱尚家科技股份有限公司、北京市科学技术

研究院分析测试研究所（北京市理化分析测试中心）、广州特种承压设备检测研究院（国家石墨烯产

品质量检验检测中心(广东））。

本文件主要起草人：冷金凤、刘兆平、戴石锋、唐润理、郭洪云、陈成猛、裴晓东、蓝先、蔡金

明、刘忠年、王振廷、孙清友、刘伟丽、梁惠明、纪磊、洪江彬、周庆波、李茂东、谭雯莉、孙旭冉、

周旭峰、张萧丹、陈杰、邓宏、林泽斯、陈文苗、黄显虹、吴春艳、孙海燕、尹宗杰、陈利军。

II

T/CGIA004.2-2022

引言

2020年我国向世界庄严承诺，我国二氧化碳排放力争在2030年达到峰值，努力争取在2060年前

实现碳中和。诺必行、行必果，“3060双碳”目标的提出，必将对我国各行各业发展产生重大而现实

的影响。2021年中共中央、国务院印发的《国家标准化发展纲要》中指出：完善绿色发展标准化保障，

建立健全碳达峰、碳中和标准，筑牢绿色生产标准基础。由此可见，绿色工艺、绿色技术、绿色发展

是产业未来发展方向，可以保证产业行稳致远。

石墨烯材料作为一种涉碳纳米新材料，具有多重优异的本征性质，在新能源、热管理、5G及电子

器件、电力电网、航空航天、轨道交通及汽车、军工装备、体育器材、健康医疗等领域有着广阔的应

用前景。经过10余年的发展，石墨烯在部分应用领域已取得了突破，呈现出良好的发展势头，产业规

模逐年扩大。在“3060双碳”目标的大背景下，石墨烯材料作为新兴技术，不仅需要重视自身发展绿

色化的问题，同时也要思考如何利用自身材料性能优势为其他产业绿色低碳发展提供技术解决方案。

本标准将聚焦不同工艺的石墨烯材料绿色制备。石墨烯材料的制备方法通常分为“自上而下”

（Top-Down）和“自下而上”（Bottom-Up）两类，见图1。其中，自上而下是指以石墨为原材料，采

用物理、化学方法得到石墨烯材料，典型代表有微机械剥离法、液相剥离法、氧化还原法、电化学法、

电弧放电法等；自下而上是指以碳氢化合物、单晶硅等含有C元素的材料为原材料，在高温、超真空

等环境下制备出石墨烯材料，典型代表有化学气相沉积（CVD）法、等离子体化学气相沉积（PECVD）

法、SiC外延生长法、有机分子合成法等。

石墨烯制备方法

自上而下自下而上

机械剥离液相剥离氧化还原SIC外延

电化学法电弧法CVD法PECVD法有机合成法

法法法生长法

图1石墨烯材料制备方法

本部分是针对氧化石墨烯，以国家相关标准为基础，结合石墨烯材料具体的工艺而制定。这些基

础国家标准有《绿色产品评价通则》（GB/T33761-2017）、《绿色工厂评价通则》（GB/T36132-

2018）、《行业循环经济实践技术指南编制通则》（GB/T39161-2020）等。由于不同的应用场景对产

品的性能要求、成本要求