Metoda chemiczna najpierw utlenia grafit do tlenku grafitu w wyniku reakcji utleniania i zwiększa odstępy między warstwami poprzez wprowadzenie grup funkcyjnych zawierających tlen na atomach węgla pomiędzy warstwami grafitu, osłabiając w ten sposób wzajemne oddziaływanie między warstwami.

Powszechne utlenianie

Metody te obejmują metodę Brodiego, metodę Staudenmaiera i metodę Hummersa [40].Zasadą jest, aby najpierw potraktować grafit mocnym kwasem,

Następnie dodać silny utleniacz do utleniania.

Utleniony grafit jest usuwany za pomocą ultradźwięków, tworząc tlenek grafenu, a następnie redukowany przez dodanie środka redukującego w celu otrzymania grafenu.

Typowe środki redukujące obejmują hydrat hydrazyny, NaBH4 i silną redukcję ultradźwiękową alkaliczną.NaBH4 jest drogim i łatwym do zatrzymania pierwiastkiem B,

Chociaż redukcja ultradźwiękowa silnie alkaliczna jest prosta i przyjazna dla środowiska, trudno ją zredukować*, a po redukcji pozostanie duża liczba utlenionych grup funkcyjnych,

Dlatego do redukcji tlenku grafitu zwykle stosuje się tańszy hydrat hydrazyny.Zaletą redukcji hydratu hydrazyny jest to, że hydrat hydrazyny ma silną zdolność redukcyjną i łatwo ulatnia się, dzięki czemu w produkcie nie pozostaną żadne zanieczyszczenia.W procesie redukcji zwykle dodaje się odpowiednią ilość wody amoniakalnej, aby poprawić zdolność redukcyjną hydratu hydrazyny,

Z drugiej strony może powodować odpychanie się powierzchni grafenu pod wpływem ładunków ujemnych, zmniejszając w ten sposób aglomerację grafenu.

Przygotowanie grafenu na dużą skalę można przeprowadzić metodą chemicznego utleniania i redukcji, a produkt pośredni, tlenek grafenu, ma dobrą dyspersję w wodzie,

Grafen jest łatwy w modyfikacji i funkcjonalizacji, dlatego metoda ta jest często wykorzystywana w badaniach materiałów kompozytowych i magazynowaniu energii.Ale z powodu utleniania

Brak niektórych atomów węgla w procesie ultradźwiękowym oraz pozostałości grup funkcyjnych zawierających tlen w procesie redukcji często powodują, że wytworzony grafen zawiera więcej defektów, co zmniejsza jego przewodność, ograniczając tym samym jego zastosowanie w dziedzinie grafenu o wysokich wymaganiach jakościowych .