2025年3月18日，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布第101號(hào)令，決定廢止《國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局行政復(fù)議辦法》，并對(duì)16件部門(mén)規(guī)章的部分條款予以修改，自2025年5月1日起施行。

其中對(duì)《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)督管理辦法》作出的修改如下：

• （一）增加一條，作為第六條：“檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)落實(shí)主體責(zé)任，明確法定代表人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、授權(quán)簽字人等管理人員職責(zé)，規(guī)范檢驗(yàn)檢測(cè)從業(yè)人員行為?！?/li>
• （二）第二十四條改為第二十五條，其中的“說(shuō)服教育、提醒糾正等非強(qiáng)制性手段”修改為“說(shuō)服教育、提醒敦促、約談糾正等非強(qiáng)制性手段”。
• （三）第二十六條改為第二十七條，修改為：“檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)違反本辦法第十四條、第十五條規(guī)定，法律、法規(guī)、規(guī)章對(duì)行政處罰有規(guī)定的，從其規(guī)定；法律、法規(guī)、規(guī)章未作規(guī)定的，由縣級(jí)以上市場(chǎng)監(jiān)督管理部門(mén)責(zé)令限期改正，通報(bào)批評(píng)，對(duì)出具不實(shí)檢驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)處五萬(wàn)元以下罰款，對(duì)出具虛假檢驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)處十萬(wàn)元以下罰款。”

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局令第101號(hào)令

2025年3月27日，北京石墨烯研究院就美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局將北京石墨烯研究院 Beijing Graphene Institute 與北京石墨烯研究院有限公司 Beijing Graphene Institute Co., Ltd.(以下統(tǒng)稱(chēng)“BGI”)同時(shí)列入實(shí)體清單，發(fā)表聲明，全文如下：

北京時(shí)間 2025年3月26日，美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局將北京石墨烯研究院?Beijing Graphene Institute 與北京石墨烯研究院有限公司 Beijing Graphene Institute Co., Ltd.(以下統(tǒng)稱(chēng)“BGI”)同時(shí)列入實(shí)體清單，對(duì)此我們感到震驚和遺憾，強(qiáng)烈要求美國(guó)相關(guān)部門(mén)予以撤回。

作為全球領(lǐng)先的石墨烯科技企業(yè)，BGI始終致力于石墨烯材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣，并陸續(xù)推出了石墨烯晶圓、石墨烯薄膜、蒙烯玻璃纖維、石墨烯電鏡載網(wǎng)等多個(gè)明星產(chǎn)品。其中蒙烯玻纖更是 BGI獨(dú)創(chuàng)的新型復(fù)合材料，廣泛用于飛行器及風(fēng)電葉片防除冰、工業(yè)紅外加熱、新能源汽車(chē)、智能電子等多個(gè)領(lǐng)域，為全球綠色轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

BGI 自主研發(fā)的多項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)走在全球前沿，并與世界多家知名高校和企業(yè)保持良好的合作關(guān)系，推動(dòng)了石墨烯技術(shù)的全球標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。美國(guó)商務(wù)部的這一決定違背了開(kāi)放、合作的國(guó)際科技合作原則，不僅阻礙了正常的技術(shù)交流，更傷害了全球產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展的環(huán)境與秩序。新材料科技持續(xù)推動(dòng)科技革命的發(fā)展，BGI將繼續(xù)秉承初心，堅(jiān)持“用石墨烯改變世界 用硬科技創(chuàng)造未來(lái)”的理念，以更加自主和開(kāi)放的姿態(tài)持續(xù)推動(dòng)石墨烯新材料的發(fā)展。

我們堅(jiān)信，科技創(chuàng)新的步伐不會(huì)因短暫阻礙而停滯，也真誠(chéng)希望與全球合作伙伴攜手，共同維護(hù)全球科技合作的公平環(huán)境，攜手共創(chuàng)開(kāi)放創(chuàng)新的美好未來(lái)。

北京石墨烯研究院

北京石墨烯研究院有限公司

2025年3月27日

來(lái)源：北京石墨烯研究院微信公眾號(hào)

待測(cè)表面與理想平面的垂直距離

第三步，計(jì)算均方根平面度誤差（FLTq）。FLTq數(shù)值越小，說(shuō)明平面度越好。

上式中，LFD為局部平面度偏差，A為平面度要素的表面積。

在材料測(cè)試中，如果表面平面度不佳，可能會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.平整度（Smoothness/Flatness）

平整度是指材料表面的平坦程度，通常用來(lái)描述材料表面的最大高度差。該術(shù)語(yǔ)在工程中常與“平面度”混用，但更側(cè)重微觀粗糙度或局部平整特性，而非整體平面形狀。

參考GB/T 6621-2009的平整度的測(cè)量方法，采用總指示讀數(shù)（Total indication reading，TIR）和焦平面偏差（Focal plane deviation，F(xiàn)PD）值表征平整度大小。

第一步，采用最小二乘法確定理想平面（參考面或焦平面）；

第二步，采集區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)與理想平面（參考面或焦平面）的厚度差值f(x,y)；

第三步，計(jì)算TIR和FPD值。TIR和FPD數(shù)值越小，平面度越佳。

其實(shí)，從上述計(jì)算過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，平整度和平面度的表征指標(biāo)有一定的程度的相似性。還有時(shí)候可能會(huì)有不同的行業(yè)習(xí)慣用法，比如，平面度是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)，而平整度可能是更口語(yǔ)化的說(shuō)法。

3.平行度（Parallelism）

平行度，是指兩個(gè)平面之間的平行程度?？捎貌牧仙舷卤砻嬷g的最大間隙距離來(lái)表征兩個(gè)平面之間的平行程度。

平行度可用千分表進(jìn)行測(cè)量。將待測(cè)平板固定到平臺(tái)上，豎直移動(dòng)待測(cè)平板或高度尺規(guī)（千分表）進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的最高測(cè)量值與最低測(cè)量值之差就是平行度。

上圖中，a為待測(cè)陶瓷基板，b為平臺(tái)，c (ΔH)是最高測(cè)量值與最低測(cè)量值之差，即為平板的平行度數(shù)值。

4.表面粗糙度(surface roughness)

表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度 [1]。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。通常把波距小于1mm尺寸的形貌特征歸結(jié)為表面粗糙度，1~10mm尺寸的形貌特征定義為表面波紋度，大于10mm尺寸的形貌特征定義為表面形貌。

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 131-2006《表面結(jié)構(gòu)的表示法》，規(guī)定了表面粗糙度的表示方法，適用于表面粗糙度的標(biāo)注和圖樣標(biāo)注；GB/T 1031-2009《表面結(jié)構(gòu)輪廓法 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》，規(guī)定了表面粗糙度的參數(shù)及其數(shù)值，適用于機(jī)械加工表面質(zhì)量的評(píng)定，也可用于制定機(jī)械加工工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)模具等。

零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度，尤其是在精密測(cè)量時(shí)。

熱膨脹系數(shù)測(cè)試是材料科學(xué)中一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，用于研究材料在不同溫度下的尺寸變化。通過(guò)測(cè)量材料在不同溫度下的膨脹量，可以了解材料的熱膨脹行為，為材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供重要依據(jù)。

本文將詳細(xì)介紹熱膨脹系數(shù)測(cè)試的原理、方法、應(yīng)用以及注意事項(xiàng)。

一、熱膨脹系數(shù)測(cè)試的原理

熱膨脹系數(shù)是描述材料在溫度變化時(shí)尺寸變化的物理量，其定義為:溫度升高1 K時(shí)，材料的長(zhǎng)度（體積）的相對(duì)增加量。固體材料的熱膨脹本質(zhì)，歸結(jié)為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間平均距離隨溫度升高而增大。按照簡(jiǎn)諧振動(dòng)理論解釋?zhuān)簻囟茸兓荒芨淖冋穹拇笮〔荒芨淖兤胶恻c(diǎn)的位置。材料的熱膨脹來(lái)自原子的非簡(jiǎn)諧振動(dòng)

熱膨脹系數(shù)的大小取決于材料的化學(xué)組成、鍵的強(qiáng)度、結(jié)晶狀態(tài)、晶體織構(gòu)、相變、內(nèi)部裂紋缺陷等因素。例如，結(jié)構(gòu)緊密的晶體通常有較大的膨脹系數(shù)，而無(wú)定形的物質(zhì)如玻璃則有較小的膨脹系數(shù)。鍵強(qiáng)度高的材料一般會(huì)有低的膨脹系數(shù)。在發(fā)生相變時(shí)，材料的熱膨脹系數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。合金元素的添加和織構(gòu)的影響也會(huì)對(duì)熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生影響。

對(duì)于同種材料而言，熱膨脹系數(shù)還是溫度的函數(shù)，因此，在熱膨脹系數(shù)測(cè)試時(shí)，通常需要測(cè)量材料在不同溫度下的長(zhǎng)度變化，最終計(jì)算得出不同溫度下的熱膨脹系數(shù)。

二、熱膨脹系數(shù)測(cè)試的方法

熱膨脹系數(shù)測(cè)試的方法有多種，其中常用的包括線膨脹法、體積膨脹法和熱機(jī)械分析法等。

2.1? 線膨脹系數(shù)α

線膨脹法的測(cè)試原理是，通過(guò)測(cè)量材料在不同溫度下的長(zhǎng)度變化來(lái)計(jì)算熱膨脹系數(shù)的。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣固定在熱膨脹儀的支架上，通過(guò)加熱或冷卻試樣，測(cè)量其在不同溫度下的長(zhǎng)度變化。為了消除試樣的熱應(yīng)力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，通常需要在加熱或冷卻過(guò)程中進(jìn)行多次測(cè)量，并取平均值作為最終結(jié)果。

2.1? 體積膨脹系數(shù)γ

類(lèi)似地，材料的體積膨脹系數(shù)γ公式為：γ= (ΔV / V?) / ΔT其中，ΔV表示溫度變化ΔT時(shí)材料體積的變化量，V?表示原始體積，ΔT表示溫度變化量。

體積膨脹法的測(cè)試原理是，通過(guò)測(cè)量材料在不同溫度下的體積變化來(lái)計(jì)算熱膨脹系數(shù)的。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣放入熱膨脹儀的樣品室中，通過(guò)加熱或冷卻試樣，測(cè)量其在不同溫度下的體積變化。與線膨脹法相比，體積膨脹法可以更全面地反映材料的熱膨脹性能，但需要更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置和更長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2.3??熱機(jī)械分析法

熱機(jī)械分析法，是一種通過(guò)測(cè)量材料在加熱或冷卻過(guò)程中的熱膨脹和收縮行為，來(lái)研究材料熱膨脹性能的方法。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣固定在熱機(jī)械分析儀的夾具上，通過(guò)加熱或冷卻試樣，測(cè)量其在不同溫度下的形變行為。熱機(jī)械分析法可以同時(shí)獲得材料的熱膨脹系數(shù)、彈性模量、熱導(dǎo)率等多種物理性能參數(shù)。

梅特勒托利多熱機(jī)械分析儀

三、熱膨脹系數(shù)測(cè)試的應(yīng)用

熱膨脹系數(shù)測(cè)試在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。

首先，熱膨脹系數(shù)是材料設(shè)計(jì)和選擇的重要依據(jù)。由于不同的材料具有不同的熱膨脹性能，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的材料。

其次，熱膨脹系數(shù)測(cè)試可以用于評(píng)估材料的熱穩(wěn)定性和可靠性。在高溫或低溫環(huán)境下，材料的熱膨脹行為可能發(fā)生變化，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其性能。

此外，熱膨脹系數(shù)測(cè)試還可以用于研究材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系，為材料改性和優(yōu)化提供指導(dǎo)。

四、熱膨脹系數(shù)測(cè)試的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行熱膨脹系數(shù)測(cè)試時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 試樣的制備和處理要符合實(shí)驗(yàn)要求，確保試樣的尺寸、形狀和質(zhì)量符合要求，避免因?yàn)樵嚇又苽洳划?dāng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制加熱或冷卻速率，避免因?yàn)樗俾蔬^(guò)快或過(guò)慢導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失真。

3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意保持儀器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

4. 在處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，需要注意數(shù)據(jù)的有效性和可靠性，對(duì)于異常數(shù)據(jù)需要進(jìn)行仔細(xì)的分析和處理，避免因?yàn)閿?shù)據(jù)錯(cuò)誤導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

綜上，熱膨脹系數(shù)測(cè)試是材料科學(xué)中一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，通過(guò)測(cè)試可以了解材料的熱膨脹性能，為材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供重要依據(jù)。在進(jìn)行熱膨脹系數(shù)測(cè)試時(shí)，需要注意實(shí)驗(yàn)原理、方法、應(yīng)用和注意事項(xiàng)等方面的問(wèn)題，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

近日，由江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體主導(dǎo)建設(shè)的石墨烯二維半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室正式竣工并投入使用。該實(shí)驗(yàn)室聚焦石墨烯與二維半導(dǎo)體材料的創(chuàng)新研發(fā)，重點(diǎn)攻克二維材料的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移、異質(zhì)結(jié)構(gòu)筑等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，致力于推動(dòng)石墨烯材料在電子信息及集成電路領(lǐng)域的應(yīng)用。

在硬件配置方面，實(shí)驗(yàn)室配備了一系列國(guó)際領(lǐng)先的大型精密儀器，核心設(shè)備包括可實(shí)現(xiàn)原子級(jí)精度觀測(cè)的透射電子顯微鏡（TEM）、高分辨率原子力顯微鏡（AFM）、拉曼光譜儀（Raman）、掃描電子顯微鏡（SEM）、霍爾效應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)等尖端儀器，為材料分析與器件開(kāi)發(fā)提供全方位支持，設(shè)備總價(jià)值超過(guò)2000萬(wàn)元。

目前，實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了江蘇省2023年重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（產(chǎn)業(yè)前瞻與關(guān)鍵核心技術(shù)）項(xiàng)目“晶圓級(jí)石墨烯類(lèi)二維半導(dǎo)體材料及其在邏輯和光源器件應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)研究”，并獲得1500萬(wàn)元專(zhuān)項(xiàng)資金支持。該項(xiàng)目聚焦石墨烯類(lèi)二維材料在邏輯器件與光電器件開(kāi)發(fā)，已與南京大學(xué)、東南大學(xué)、中科院蘇州納米所等高校及科研院所建立聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制，旨在打造“產(chǎn)學(xué)研用”深度融合的創(chuàng)新生態(tài)，加速技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。

未來(lái)，實(shí)驗(yàn)室將積極對(duì)接國(guó)家戰(zhàn)略需求，深化與國(guó)內(nèi)外頂尖科研機(jī)構(gòu)和行業(yè)龍頭企業(yè)的合作與交流，構(gòu)建開(kāi)放共享的創(chuàng)新平臺(tái)。通過(guò)聯(lián)合攻關(guān)、技術(shù)交流與成果轉(zhuǎn)化，實(shí)驗(yàn)室將全力推動(dòng)石墨烯二維半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。

石墨烯二維半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的啟用，標(biāo)志著江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體在新型半導(dǎo)體材料研發(fā)領(lǐng)域邁出了重要一步，將為我國(guó)突破高端芯片技術(shù)瓶頸提供關(guān)鍵支撐。

近日，廈門(mén)火炬石墨烯新材料孵化器有限公司與廈門(mén)大白科技有限公司簽署合作協(xié)議，共建智能衛(wèi)浴材料領(lǐng)域“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。

簽約活動(dòng)上雙方就以石墨烯為代表的新材料在創(chuàng)新領(lǐng)域的應(yīng)用、智能衛(wèi)浴發(fā)展應(yīng)用及未來(lái)合作方向等方面進(jìn)行友好交流。本次共建簽約標(biāo)志著雙方合作的正式啟動(dòng)，后續(xù)雙方將深度融合技術(shù)優(yōu)勢(shì)，聚焦以石墨烯為代表的新材料在衛(wèi)浴場(chǎng)景的革新應(yīng)用。

1.?石墨烯的典型拉曼光譜圖

石墨烯的拉曼光譜由若干峰組成，主要為G峰，D峰以及G’峰。G峰是石墨烯的主要特征峰，是由sp²碳原子的面內(nèi)振動(dòng)引起的，它出現(xiàn)在1580cm^-1附近，該峰能有效反映石墨烯的層數(shù)，但極易受應(yīng)力影響。

D峰通常被認(rèn)為是石墨烯的無(wú)序振動(dòng)峰，該峰出現(xiàn)的具體位置與激光波長(zhǎng)有關(guān)，它是由于晶格振動(dòng)離開(kāi)布里淵區(qū)中心引起的，用于表征石墨烯樣品中的結(jié)構(gòu)缺陷或邊緣。

G’峰，也被稱(chēng)為2D峰，是雙聲子共振二階拉曼峰，用于表征石墨烯樣品中碳原子的層間堆垛方式，它的出峰頻率也受激光波長(zhǎng)影響。舉例來(lái)說(shuō)，圖1為514.5nm激光激發(fā)下單層石墨烯的典型拉曼光譜圖。其對(duì)應(yīng)的特征峰分別位于1582cm^-1附近的G峰和位于2700cm^-1左右的G’峰，如果石墨烯的邊緣較多或者含有缺陷，還會(huì)出現(xiàn)位于1350cm^-1左右的D峰，以及位于1620cm^-1附近的D’峰。

圖1 514nm激光激發(fā)下單層石墨烯的典型拉曼光譜圖^[1]

當(dāng)然對(duì)于sp²碳材料，除了典型的拉曼G峰，D峰以及G’峰，還有一些其它的二階拉曼散射峰，大量的研究表明石墨烯含有一些二階的和頻與倍頻拉曼峰，這些拉曼信號(hào)由于其強(qiáng)度較弱而常常被忽略。如果對(duì)這些弱信號(hào)的拉曼光譜進(jìn)行分析，也可以很好地對(duì)石墨烯中的電子-電子、電子-聲子相互作用及其拉曼散射過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

2.?石墨烯拉曼光譜與層數(shù)的關(guān)系

多層和單層石墨烯的電子色散不同，導(dǎo)致了拉曼光譜的明顯差異。圖2為532nm激光激發(fā)下，SiO₂（300nm）/Si基底上1~4層石墨烯的典型拉曼光譜圖，由圖可以看出，單層石墨烯的G’峰尖銳而對(duì)稱(chēng)，并具有完美的單洛倫茲（Lorentzien）峰型。

此外，單層石墨烯的G’峰強(qiáng)度大于G峰，且隨著層數(shù)的增加，G’峰的半峰寬（FWHM: full width at half maximum）逐漸增大且向高波數(shù)位移（藍(lán)移）。

雙層石墨烯的G’峰可以劈裂成四個(gè)洛倫茲峰，其中半峰寬約為24cm^-1。這是由于雙層石墨烯的電子能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生分裂，導(dǎo)帶和價(jià)帶均由兩支拋物線組成，因此存在著四種可能的雙共振散射過(guò)程（即G’峰可以擬合成四個(gè)洛倫茲峰）。

同樣地，三層石墨烯的G’峰可以用六個(gè)洛倫茲峰來(lái)擬合。此外，不同層數(shù)的石墨烯的拉曼光譜除了G’峰的不同，G峰的強(qiáng)度也會(huì)隨著層數(shù)的增加而近似線性增加(10層以?xún)?nèi)，如圖3所示)，這是由于在多層石墨烯中會(huì)有更多的碳原子被檢測(cè)到。

綜上所述，1~4層石墨烯的G峰強(qiáng)度有所不同，且G’峰也有其各自的特征峰型以及不同的分峰方法。因此，G峰強(qiáng)度和G’峰的峰型常被用來(lái)作為石墨烯層數(shù)的判斷依據(jù)。

但是當(dāng)石墨烯層數(shù)增加到4層以上時(shí)，雙共振過(guò)程增強(qiáng)，G’峰也可以用兩個(gè)洛倫茲峰來(lái)擬合，拉曼譜圖形狀越接近石墨。所以，利用拉曼光譜用來(lái)測(cè)定少層石墨烯的層數(shù)具有一定的優(yōu)越性（清楚、高效、無(wú)破壞性），其給出的是石墨烯的本征信息，而不依賴(lài)于所用的基底。

圖2 （a）1,2,3,4層石墨烯的拉曼光譜; （b）1~4層石墨烯的拉曼G’峰^[1,2]

舉例說(shuō)明，圖3揭示了1~10層石墨烯的拉曼光譜（1550cm^-1-1640cm^-1），右上角插入的圖為石墨烯材料在60 Torr的NO₂下熱暴露前后的拉曼光譜圖。由圖可知，對(duì)于單層石墨烯和雙層石墨烯，G峰分別位于1614 cm^-1和1608 cm^-1附近。而三層石墨烯的G峰被劈裂成兩個(gè)峰，分別位于1601.5 cm^-1和1584 cm^-1附近，后者標(biāo)記為G^–（低強(qiáng)度峰）。隨著石墨烯層數(shù)超過(guò)3層時(shí)，G峰出現(xiàn)在1582 cm^-1和1598 cm^-1處，低強(qiáng)度峰的峰強(qiáng)也隨著層數(shù)的增加而增加。由此可以確認(rèn)NO₂在石墨烯最表層和最里層的吸附效果。

圖3 ?1~10層石墨烯的拉曼光譜^[3]

3.?含有缺陷石墨烯的拉曼光譜分析

眾所周知，石墨烯是一種零帶隙的二維原子晶體材料，為了適應(yīng)其快速應(yīng)用，人們發(fā)展了一系列方法來(lái)打開(kāi)石墨烯的帶隙，例如：打孔，用硼或氮摻雜和化學(xué)修飾等，這樣就會(huì)給石墨烯引入缺陷，從而對(duì)其電學(xué)性能和器件性能有很大的影響。

拉曼光譜在表征石墨烯材料的缺陷方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，帶有缺陷的石墨烯在1350cm^-1附近會(huì)有拉曼D峰，一般用D峰與G峰的強(qiáng)度比（I_D/I_G）以及G峰的半峰寬（FWHM）來(lái)表征石墨烯中的缺陷密度^{[4, 5]}。圖4揭示了I_D/I_G隨著³⁷Cl⁺輻照能量增加的變化曲線圖及對(duì)應(yīng)的輻照能量的HRTEM圖。I_D/I_G的最大值出現(xiàn)在³⁷Cl⁺輻照能量約為10¹⁴?ions/cm²處。研究表明，缺陷密度正比于ID/IG，因此此時(shí)的缺陷是最多的。進(jìn)一步增加輻照能量（10^16?inos/cm²），樣品已經(jīng)完全非晶化了（HRTEM）。拉曼光譜依然有效，這是因?yàn)闃悠啡员Ａ袅藄p²結(jié)構(gòu)的相。此外，含有缺陷的石墨烯還會(huì)出現(xiàn)位于1620cm^-1附近的D’峰。I_D/I_D，與石墨烯表面缺陷的類(lèi)型密切相關(guān)?。綜上所述，拉曼光譜是一種判斷石墨烯缺陷類(lèi)型和缺陷密度的非常有效的手段。

圖4 I_D/I_G隨著³⁷Cl⁺輻照能量增加的變化曲線圖及對(duì)應(yīng)的輻照能量的HRTEM圖^[4]

4. 石墨烯的表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)

當(dāng)一些分子吸附在特定的物質(zhì)（如金和銀）的表面時(shí)，分子的拉曼光譜信號(hào)強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)明顯地增幅，我們把這種拉曼散射增強(qiáng)的現(xiàn)象稱(chēng)為表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering，簡(jiǎn)稱(chēng)SERS）效應(yīng)。SERS技術(shù)克服了傳統(tǒng)拉曼信號(hào)微弱的缺點(diǎn)，可以使拉曼強(qiáng)度增大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)然想要得到很強(qiáng)的增強(qiáng)信號(hào)首先需要得到很好的基底。

石墨烯作為一種新型二維超薄碳材料，易于吸附分子，可以說(shuō)是天然的襯底。當(dāng)某些分子吸附在石墨烯表面時(shí)，分子的拉曼信號(hào)會(huì)得到明顯地增強(qiáng)。近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果顯示石墨烯不僅可以增強(qiáng)分子拉曼光譜信號(hào)，還可以有效地淬滅熒光分子的熒光背低，為分析檢測(cè)提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。我們把這種拉曼增強(qiáng)效應(yīng)稱(chēng)為石墨烯增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)（GERS）。

研究發(fā)現(xiàn)，單層石墨烯增強(qiáng)因子最大，可達(dá)17倍，隨著層數(shù)的增多，增強(qiáng)因子逐漸降低。圖5揭示了單層石墨烯、金屬銀和羅丹明的協(xié)同增強(qiáng)SERS的穩(wěn)定性。圖5d為單層石墨烯在Ag基底上經(jīng)過(guò)連續(xù)激光輻照（每次間隔8min）后的拉曼光譜圖。

圖5 單層石墨烯、金屬銀和羅丹明協(xié)同增強(qiáng)SERS的穩(wěn)定性^[5]

此外，針尖增強(qiáng)拉曼散射（TERS）的發(fā)展把SERS和原子力顯微鏡（AFM）的分析結(jié)合了起來(lái)。目標(biāo)是真正實(shí)現(xiàn)拉曼分析的納米尺寸空間分辨率。通過(guò)將AFM的針尖包覆活性金屬或金屬納米粒子使其具有SERS活性，SERS增強(qiáng)效應(yīng)將可能只發(fā)生在針尖附近很小的范圍內(nèi)，一般針尖都小于100nm，從而使其空間分辨率也小于100nm。目前TERS測(cè)量石墨烯已經(jīng)獲得了成功，但是不是所有樣品都能得到很好的結(jié)果。這是由于TERS所取樣品的分子數(shù)目相應(yīng)地減少了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，雖然SERS的拉曼強(qiáng)度有所增強(qiáng)，但并不是所有樣品最終的TERS強(qiáng)度能超過(guò)常規(guī)的拉曼信號(hào)。

5. 拉曼光譜激光器波長(zhǎng)的選擇

從紫外、可見(jiàn)到近紅外波長(zhǎng)范圍的激光器均可用作拉曼光譜分析的激發(fā)光源，激光器波長(zhǎng)的選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著重要影響，典型的激光器如下：

紫外：244nm，257nm，325nm，364nm

可見(jiàn)：457nm，488nm，514nm，532nm，633nm，660nm

近紅外：785nm，830nm，980nm，1064nm

拉曼散射強(qiáng)度與激光波長(zhǎng)的四次方成反比。

紫外激光器適合生物分子（蛋白質(zhì)、DNA等）的共振拉曼實(shí)驗(yàn)以及抑制樣品熒光，靈敏度高，325nm激發(fā)的拉曼強(qiáng)度是633nm激發(fā)的14倍。但目前紫外拉曼實(shí)驗(yàn)依然屬于高端技術(shù)，需要高水平專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作；藍(lán)/綠激光器適合無(wú)機(jī)材料（如碳材料），共振拉曼實(shí)驗(yàn)以及SERS，是目前最常用的激光器；紅色和近紅外適合于抑制樣品熒光，但是靈敏度很低，要想獲得相同的光譜質(zhì)量，通常耗時(shí)更長(zhǎng)。

6.?常見(jiàn)問(wèn)題

1. 能否測(cè)試固體、液體、氣體的拉曼光譜

可以，理論上所有包含真實(shí)分子鍵的物質(zhì)都可以用于拉曼分析（金屬及合金除外，無(wú)法通過(guò)拉曼光譜分析）。氣體由于其分子密度特別低，測(cè)試氣體的拉曼光譜很難，通常需要大功率激光器和較長(zhǎng)路徑的樣品池。

2. 制備樣品要求

無(wú)需樣品制備，無(wú)論是固體、液體還是氣體樣品，都可以在它們本征的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行研磨、溶解、壓片等處理。拉曼光譜是完全非接觸、無(wú)損傷的，因此常用于考古中的顏料分析及重要的法庭物證的分析。

近日，尚烯科技與國(guó)家石墨烯創(chuàng)新中心、石家莊綜合保稅區(qū)及其區(qū)內(nèi)企業(yè)，在中國(guó)（河北）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)正定片區(qū)（石家莊綜保區(qū)）隆重舉行了新材料項(xiàng)目集中簽約儀式。正式簽訂了石墨烯產(chǎn)業(yè)合作協(xié)議，并啟動(dòng)國(guó)家石墨烯紡織協(xié)同創(chuàng)新基地。

尚烯科技董事長(zhǎng)何教與石家莊新合科技股份有限公司董事長(zhǎng)康利強(qiáng)代表雙方簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)正定片區(qū)黨工委副書(shū)記、管委會(huì)主任、正定縣委副書(shū)記任秀力、國(guó)家石墨烯創(chuàng)新中心副總經(jīng)理李智慧等出席活動(dòng)。

國(guó)家石墨烯創(chuàng)新中心與石家莊綜保區(qū)、石家莊綜保區(qū)與卓壯（河北）航空科技有限公司簽署合作協(xié)議，深化科研轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、推動(dòng)航空材料領(lǐng)域技術(shù)升級(jí)，為區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。