3月31日，由中國計量科學研究院（以下簡稱“中國計量院”）承擔的國家科技支撐計劃項目“微納技術計量標準和物質研究”項目課題“碳基納米材料結構參數與特性量計量標準的建立”順利通過由國家質檢總局科技司組織的專家組驗收。

      課題驗收會上，以中國科學技術大學校長萬立駿院士為組長的技術專家組成員聽取課題組報告并審閱了驗收材料。經質詢和討論，專家組同意課題通過驗收。

圖為課題驗收會議現場

       碳基納米材料是一種新型納米材料，按結構不同分為碳納米管、納米纖維和納米碳球三類。其中，由于碳納米管具有優異的光電磁和機械性能，被廣泛應用于電子、航天、能源以及醫學生物等領域。我國是碳納米管的生產大國，但由于缺乏計量標準和標準物質的支持，各研究單位和企業在檢測方法、產品質量認證及國際互認等核心問題上尚未達成共識。以單壁碳納米管（SWCNT）為例，純度高于90%的單壁碳納米管每克售價已經超過了1000美元，而低于90%的單壁碳納米管售價僅有其十分之一。由于缺乏計量標準和標準物質，國內企業為了避免由單壁碳納米管純度測量準確性引起的貿易糾紛，國產單壁碳納米管產品一般以低于90%純度出口，每出口1千克損失將近600萬元人民幣。這大大制約了我國碳基納米材料產業的發展。

        為此，中國計量院與中科院化學所等4家單位，就碳基納米材料大規模制備技術，手性、長度等結構參數以及純度、光學等特性量的準確測量開展聯合研究，目標是初步建立碳基納米材料相應的量值溯源/傳遞體系，保證量值國內準確統一、國際等效互認，從而支持我國碳基納米材料及其相關產業的可持續發展，提高我國相關產品在國際市場中的競爭力。

        據課題負責人任玲玲介紹，碳基納米材料由于“分散相”尺度在納米量級，且表面能量高、易團聚，對測量設備和測量方法有著很高要求。中國計量院研制了單壁碳納米管手性、長度、純度標準物質，填補了我國在碳基納米材料量值傳遞體系的空白。特別是研制的單一手性的單壁碳納米管標準物質為其在電子及光電器件等領域的應用提供了技術支撐。此外，中國計量院構建并實現了拉曼光譜儀向國家光譜輻射照度基準的溯源路徑，為將計量概念和技術引入新材料領域中大型分析儀器的定量表征提供了創新思路。建立了一套激光共聚焦顯微拉曼光譜儀計量標準裝置，可用于碳納米管、石墨烯等碳基納米材料的結構、純度等特性量的準確測量。任玲玲團隊還成功研制了與計量標準裝置配套的拉曼頻移和拉曼相對強度標準物質用于量值傳遞。“這些標準物質就好比是一把尺子”，任玲玲解釋說，“經過中國計量院校準后的尺子可以用于校準企業自身的測量設備，這樣不同企業、不同測量設備得到的測量結果才具有一致性、可比性。”

        另據了解，中國計量院提出的基于單壁碳納米管標準物質的測量方法，已有效應用于深圳貝特瑞科技有限公司、深圳德方納米科技有限公司等碳基納米材料企業，為引導和規范碳基納米材料產業有序發展，提高國內企業的競爭力發揮了積極作用。