自2010年石墨烯获得诺贝尔物理学奖以来，科学家和产业界对石墨烯就开始狂热的追逐。和石墨的不同之处在于：石墨烯仅有一个碳原子层厚度，并表现出超优异的力学、电学等性能。在追逐石墨烯的同时，一大批类石墨烯的二维材料也被相继发现，从元素周期表来看，组成这些二维材料元素主要包括：过渡金属、碳族元素、硫族元素以及其他。这些纳米厚度的二维材料和石墨烯一样，具有和体相材料截然不同的新性能.

图1. 各种二维材料及其结构

近有一个大新闻：在2018年的后一个工作日，由泰州巨纳新能源有限公司作为单位牵头起草的我国shou个石墨烯国家标准GB/T 30544.13-2018： 《纳米科技 术语 第13部分：石墨烯及相关二维材料》正式发布了。然而，大家可能没意识到，这个标准也是二维材料领域的个国家标准。因为这个标准不仅定义了石墨烯，同时还定义了二维材料等重要术语，因此对整个新型二维材料产业的发展都具有非常重要的意义。

那么，什么是二维材料？

根据国家标准的定义，由一层或几层构成，其中每一层内的原子与所在层内的邻近原子紧密成键结合，有一个维度（即其厚度）处于纳米或更小尺度，其余两个维度通常处于更大尺度的材料，称为二维材料。

为了更好地方便大家理解这个定义，国家标准对此进行了详细地备注说明：

1：区分二维材料及体材料的临界层数与被测材料及其性质相关。对于石墨烯层的数量，从电学测试而言，当其厚度小于或等于10层时是二维材料，当其厚度大于10层时已与体材料，亦即石墨，无明显区别。

2：层间结合明显不同并弱于层内结合。

3：每层可包含多种元素。

4：二维材料可以是纳米片。

二维材料究竟有什么优异性能？

    单层二维材料的表面原子几乎*裸露，相比于体相材料，原子利用率大大提高。通过厚度控制和元素掺杂，就可以更加容易地调控能带结构和电学特性，譬如硅烯(silicene)和磷烯(phosphorene)。二维材料可以是导体、半导体，也可以是绝缘体；可以是化学惰性，也可以随时进行表面化学修饰。概括起来，主要有以下3个优势：

1）更利于化学修饰，可以调控催化和电学性能。

2）更利于电子传递，有利于电子器件性能的提升。

3）柔性和透明度高，在可穿戴智能器件、柔性储能器件等领域前景诱人。

类石墨烯的五大二维材料家族

    Yury Gogotsi说：“一个50岁的科学家在实验室玩新玩具和一个5岁小孩在家里玩新玩具的乐趣没什么不一样，二维材料就是我的新玩具！”在石墨烯之外，贪玩的科学家发现了类石墨烯的五大二维材料家族，分别是：MXenes、Xenes、Organicmaterials、TMD（过渡金属二硫族化物）以及Nitrides（氮化物）。这些材料涉及学科跨度大、范畴广、种类多，一直以来呈现多点开花、新现象、新应用频出的创新态势。二维材料是当下前沿的科研应用领域之一，涵盖了印刷电子、柔性电子、超级电容、太阳能电池、量子点、传感器、半导体制造等，具有十分优异的机械、热学、光学特性，是多领域实现颠覆式创新的基础。

图2. 二维材料的五大家族

我国shou个石墨烯和二维材料国家标准主要由泰州巨纳新能源有限公司、东南大学等单位起草。泰州巨纳新能源有限公司于2010年成立，是国内早从事石墨烯研究、检测、应用、标准化工作的公司之一。2013年组织召开了*届石墨烯标准化论坛。2014年起牵头起草我国*四项石墨烯国家标准计划项目中的两项。2014年5月，正式承担江苏省战略性新兴产业标准化试点工作并于2016年通过验收。2014年被科技部认定为国家火炬计划平台。2015年建立了低维材料在线商城，目前已给近万家科研界及工业界客户提供了高质量的零维、一维、二维材料。2016年12月，经国家标准委和中国科学院批准，承担全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组（编号为SAC/TC279/WG9）秘书处，负责协调和组织全国低维纳米材料的标准化工作。2016年底，承担中国石墨烯资源产业联盟标准工作委员会秘书处。2018年10月成功组织举办首届低维材料应用与标准研讨会（LDMAS2018）。