T/CGIA 004.3-2022 石墨烯材料 绿色制备与温室气体排放 核算指南 第3部分：液相剥离法

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Z04

团体标准

T/CGIA004.3-2022

石墨烯材料绿色制备与温室气体排放

核算指南第3部分：液相剥离法

Guidelinesforgreenproductionofgraphenematerialsand

greenhousegasemissionaccounting—Part3：liquidexfoliation

method

2022-12-30发布2022-12-30实施

中关村华清石墨烯产业技术创新联盟

T/CGIA004.3-2022

目次

目次......................................................................................................................................................................................I

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

5.3制备工艺绿色化关键因素分析.........................................................................................................................................4

6液相剥离法制备石墨烯过程的温室气体排放核算..........................................................................................4

6.1核算边界.....................................................................................................................................................................................4

6.2核算步骤.....................................................................................................................................................................................5

7绿色制备途径............................................................................................................................................................6

7.1减量化途径................................................................................................................................................................................6

7.2资源化及再利用途径.............................................................................................................................................................6

7.3无害化途径................................................................................................................................................................................7

7.4优质化途径................................................................................................................................................................................7

8绿色制备最佳实践与潜在技术案例....................................................................................................................7

8.1原料预处理.........................................................................................................................................................................7

8.2剥离体系..............................................................................................................................................................................8

8.3剥离动力..............................................................................................................................................................................8

8.4石墨烯粉体.........................................................................................................................................................................9

9碳排放管理与措施...................................................................................................................................................9

9.1建立温室气体排放制度，明确自身“碳家底”...........................................................................................................9

9.2使用清洁能源，制定梯度减排目标...............................................................................................................................9

9.3数字化赋能，建立全供应链碳排放管理体系...........................................................................................................9

9.4定期关注产业政策，注重碳风险管理与信息披露................................................................................................10

附录A...........................................................................................................................................................................11

附录B.........................................................................................................................................................................12

附录C.........................................................................................................................................................................13

参考文献.....................................................................................................................................................................14

I

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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。

本文件主要编制单位：江苏杉元科技有限公司、黑龙江省石墨谷新材料科技有限公司、宁波石墨

烯创新中心有限公司【国家石墨烯创新中心】、上海迈克孚生物科技有限公司、迈谱新材料技术（山

东）有限公司、德阳烯碳科技有限公司、北京清大际光科技发展有限公司、华侨大学、中关村华清石

墨烯产业技术创新联盟、黑龙江益墨轩新材料科技有限公司、长沙矿冶研究院有限责任公司、科泽新

材料股份有限公司、江苏天奈科技股份有限公司。

本标准参与起草单位:江苏清大际光新材料有限公司、黑龙江龙烯新材料科技有限公司、上海益墨

轩新材料科技有限公司、厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司。

本标准主要起草人：孙培育、刘兆平、刘刚桥、梅佳、戴石锋、孙清友、周旭峰、李磊、陈国华、

高华、赫艳君、刘忠年、孙福伟、赵永彬、李贺、时浩、郝承凤、邓宏、邵艳秋、谭金黎。

II

T/CGIA004.3-2022

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

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、电弧法等。

图1石墨烯材料制备方法

本部分是针对液相剥离法制备石墨烯，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。其中，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、成本要求及效率要求不同，各企业采用的技术与工艺会有差异，指南

中所录数据及技术为编制人员对典型工艺与技术的梳理，可能与企业实际生产状况存在偏差，属正常

现象，文件发布实施后会根据产业发展情况及规范化程度同步对文本进行相应的修订与更新。