ISO/TS 9651:2025

Nanotechnologies — Classification framework for graphene‐related 2D materials

This document specifies the characteristics and their respective measurement methods of graphene-related 2D materials in sheet and particle forms for commercial applications with the aim of classification of the materials. The classification framework consists of the following elements: a) relevant material characteristics for commercial use; b) identification of applicable measurement methods; c) a range of the characteristic measured values when applicable; d) syntax to guide consistent naming and descriptions; e) an applicable technical data sheet template.

Nanotechnologies — Cadre de classification pour les matériaux bidimensionnels similaires au graphène

Le présent document spécifie les caractéristiques et leurs méthodes de mesure respectives des matériaux bidimensionnels similaires au graphène sous forme de feuilles et de particules pour des applications commerciales dans le but de les classer. Le cadre de classification comprend les éléments suivants: a) les caractéristiques pertinentes du matériau pour une utilisation commerciale; b) l'identification des méthodes de mesure applicables; c) une plage des valeurs caractéristiques mesurées, le cas échéant; d) la syntaxe pour garantir la cohérence des noms et des descriptions; e) un modèle de fiche technique applicable.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 17-Jul-2025
• ICS: 07.120 - Nanotechnologies
• Technical Committee: ISO/TC 229 - Nanotechnologies
• Drafting Committee: ISO/TC 229 - Nanotechnologies
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 18-Jul-2025
• Due Date: 28-Apr-2025
• Completion Date: 18-Jul-2025

Standards Content (Sample)

Technical
Specification
ISO/TS 9651
First edition
Nanotechnologies — Classification
2025-07
framework for graphene‐related 2D
materials
Nanotechnologies — Cadre de classification pour les matériaux
bidimensionnels similaires au graphène
Reference number
© ISO 2025
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
4 Sheet‐form graphene‐related 2D materials . 3
4.1 General .3
4.1.1 Production method .3
4.1.2 Source material .3
4.1.3 Material form and substrate .3
4.2 Characteristics and measurement methods .4
4.2.1 Sheet size .4
4.2.2 Covered area .4
4.2.3 Surface residue.4
4.2.4 Flake grain size .5
4.2.5 A /A peak ratio .5
D G
4.2.6 Full width at half maximum (FWHM) of the G and 2D peaks .6
4.2.7 Mobility .6
4.2.8 Sheet resistance .6
4.2.9 Structural defects .7
4.2.10 Rotational layer alignment .7
5 Particle‐form graphene‐related 2D materials . 7
5.1 General .7
5.1.1 Production method .7
5.1.2 Source material .8
5.1.3 Material form and substrate .8
5.2 Characteristics and measurement methods .9
5.2.1 sp bonded carbon .9
5.2.2 Structural defects .9
5.2.3 Z-Axis dimensions .9
5.2.4 Layers of carbon atoms .10
5.2.5 Particle shape .10
5.2.6 Lateral particle size .11
5.2.7 Particle aspect ratio .11
5.2.8 Tap density .11
5.2.9 Elemental composition . 12
5.2.10 Oxygen content . 12
5.2.11 Impurities . 12
5.2.12 Functionalization . 12
5.2.13 Zeta potential . 13
5.2.14 Rotational layer alignment . 13
5.2.15 Specific surface area . 13
5.2.16 Crystallinity .14
6 Syntax for material description. 14
7 Reporting .15
Annex A (normative)  Graphene-related 2D material classification framework . 19
Bibliography .21

iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
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this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
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constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 229 Nanotechnologies.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.

iv
Introduction
This document aims to provide commercial graphene producers and users with a standardized approach
to classifying graphene-related 2D materials. It outlines a transparent methodology for categorizing these
materials in any form, regardless of production methods or source materials. This approach facilitates
accurate and straightforward comparisons between materials from different suppliers. Additionally, the
document serves as a foundation for material specification data sheets, proposing a minimum set of relevant
data that can be consistently used by producers, users, and regulators. Material characteristics deemed
most critical for commercial applications—such as layer count, thickness, lateral flake size, disorder level,
and specific surface area—can be identified using standard testing methods and documented in material
data sheets.
The framework is primarily intended to support the creation and use of technical data sheets for specific
forms of graphene-related 2D materials. It is not designed to prescribe production procedures or quality
control testing processes, although some of the described test methods can serve as supporting techniques
for those purposes.
Establishing a systematic classification framework for graphene-related 2D materials is essential for
several key reasons. First, it ensures consistent and reliable regulation and registration processes,
fostering transparency and trust in the market for both producers and users. Second, it enables a thorough
understanding and quantification of material properties, forms, and contaminants. Finally, the adoption
of universal standardized testing methods is critical for enabling easy, quantitative comparisons of data
generated by different laboratories and users globally. This systematic approach wil
...

Spécification
technique
ISO/TS 9651
Première édition
Nanotechnologies — Cadre de
2025-07
classification pour les matériaux
bidimensionnels similaires au
graphène
Nanotechnologies — Classification framework for graphene‐
related 2D materials
Numéro de référence
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© ISO 2025
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Matériau bidimensionnel similaire au graphène sous forme de feuilles . 3
4.1 Généralités .3
4.1.1 Méthode de production .3
4.1.2 Matériau source . .3
4.1.3 Forme et substrat du matériau .3
4.2 Caractéristiques et méthodes de mesure .4
4.2.1 Taille des feuilles .4
4.2.2 Surface couverte .4
4.2.3 Résidu de surface .5
4.2.4 Granulométrie des flocons .5
4.2.5 Rapport de pic A /A .5
D G
4.2.6 Largeur totale à mi-hauteur (LTMH) des pics G et bidimensionnels .6
4.2.7 Mobilité .6
4.2.8 Résistance d'une feuille .7
4.2.9 Défauts structuraux .7
4.2.10 Alignement rotationnel de la couche .7
5 Matériau bidimensionnel similaire au graphène sous forme de particules . 8
5.1 Généralités .8
5.1.1 Méthode de production .8
5.1.2 Matériau source . .8
5.1.3 Forme et substrat du matériau .9
5.2 Caractéristiques et méthodes de mesure .9
5.2.1 Carbone en liaison sp .9
5.2.2 Défauts structuraux .9
5.2.3 Dimensions de l'axe Z .10
5.2.4 Couches d'atomes de carbone .10
5.2.5 Forme des particules .11
5.2.6 Taille latérale des particules .11
5.2.7 Rapport d'aspect des particules .11
5.2.8 Masse volumique tassée . 12
5.2.9 Composition élémentaire . 12
5.2.10 Teneur en oxygène . 12
5.2.11 Impuretés . 13
5.2.12 Fonctionnalisation . 13
5.2.13 Potentiel Zêta . 13
5.2.14 Alignement rotationnel de la couche .14
5.2.15 Surface spécifique .14
5.2.16 Cristallinité .14
6 Syntaxe pour la description du matériau .15
7 Rapport .15
Annexe A (normative) Cadre de classification des matériaux bidimensionnels similaires au
graphène .20
Bibliographie .23

iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'ISO attire l'attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l'utilisation
d'un ou de plusieurs brevets. L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l'applicabilité
de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l'ISO
n'avait pas reçu notification qu'un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application.
Toutefois, il y a lieu d'avertir les responsables de la mise en application du présent document que des
informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à
l'adresse www.iso.org/brevets. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou
partie de tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.

iv
Introduction
Le présent document vise à fournir aux producteurs commerciaux de graphène et aux utilisateurs une
approche normalisée pour la classification des matériaux bidimensionnels similaires au graphène. Il
présente une méthodologie transparente pour la catégorisation de ces matériaux sous toutes leurs formes,
indépendamment des méthodes de production ou des matériaux sources. La présente approche facilite des
comparaisons précises et simples entre les matériaux de différents fournisseurs. De plus, le document sert
de base aux fiches de données de spécification des matériaux, proposant un ensemble minimal de données
pertinentes qui peuvent être utilisées de manière cohérente par les producteurs, les utilisateurs et les
régulateurs. Les caractéristiques des matériaux jugées les plus critiques pour les applications commerciales
(telles que le nombre de couches, l'épaisseur, la taille des flocons latéraux, le niveau de désordre et la surface
spécifique) peuvent être identifiées à l'aide de méthodes d'essai normalisées et documentées dans les fiches
techniques des matériaux.
Le cadre vise principalement à soutenir la création et l'utilisation de fiches techniques pour des formes
spécifiques de matériaux bidimensionnels similaires au graphène. Il n'est pas conçu pour prescrire des
procédures de production ou des processus de contrôle qualité, bien que certaines des méthodes d'essai
décrites puissent servir de techniques d'appui à ces fins.
L'établissement d'un cadre
...