Η χημική μέθοδος αρχικά οξειδώνει τον γραφίτη σε οξείδιο γραφίτη μέσω αντίδρασης οξείδωσης και αυξάνει την απόσταση των στρωμάτων εισάγοντας λειτουργικές ομάδες που περιέχουν οξυγόνο στα άτομα άνθρακα μεταξύ των στρωμάτων γραφίτη, αποδυναμώνοντας έτσι την αλληλεπίδραση μεταξύ των στρωμάτων.

Κοινή οξείδωση

Οι μέθοδοι περιλαμβάνουν τη μέθοδο Brodie, τη μέθοδο Staudenmaier και τη μέθοδο Hummers [40].Η αρχή είναι να επεξεργαστούμε πρώτα τον γραφίτη με ισχυρό οξύ,

Στη συνέχεια προσθέστε ισχυρό οξειδωτικό για οξείδωση.

Ο οξειδωμένος γραφίτης απογυμνώνεται με υπερήχους για να σχηματιστεί οξείδιο του γραφενίου και στη συνέχεια ανάγεται με την προσθήκη αναγωγικού παράγοντα για τη λήψη γραφενίου.

Οι συνήθεις αναγωγικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την ένυδρη υδραζίνη, το NaBH4 και την ισχυρή αλκαλική αναγωγή με υπερήχους.Το NaBH4 είναι ακριβό και εύκολο στη διατήρηση του στοιχείου Β,

Αν και η ισχυρή αλκαλική αναγωγή υπερήχων είναι απλή και φιλική προς το περιβάλλον, είναι δύσκολο να μειωθεί * και ένας μεγάλος αριθμός οξυγονωμένων λειτουργικών ομάδων θα παραμείνει μετά τη μείωση,

Ως εκ τούτου, η φθηνότερη ένυδρη υδραζίνη χρησιμοποιείται συνήθως για τη μείωση του οξειδίου του γραφίτη.Το πλεονέκτημα της αναγωγής ένυδρης υδραζίνης είναι ότι η ένυδρη υδραζίνη έχει ισχυρή αναγωγική ικανότητα και είναι εύκολο να εξατμιστεί, επομένως δεν θα μείνουν ακαθαρσίες στο προϊόν.Στη διαδικασία αναγωγής, συνήθως προστίθεται μια κατάλληλη ποσότητα νερού αμμωνίας για τη βελτίωση της ικανότητας μείωσης της ένυδρης υδραζίνης,

Από την άλλη πλευρά, μπορεί να κάνει τις επιφάνειες του γραφενίου να απωθούνται μεταξύ τους λόγω αρνητικών φορτίων, μειώνοντας έτσι τη συσσωμάτωση του γραφενίου.

Η παρασκευή γραφενίου μεγάλης κλίμακας μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη μέθοδο χημικής οξείδωσης και αναγωγής και το ενδιάμεσο προϊόν οξείδιο του γραφενίου έχει καλή διασπορά στο νερό,

Είναι εύκολο να τροποποιηθεί και να λειτουργήσει το γραφένιο, επομένως αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά στην έρευνα σύνθετων υλικών και αποθήκευσης ενέργειας.Αλλά λόγω οξείδωσης

Η απουσία κάποιων ατόμων άνθρακα στη διαδικασία υπερήχων και τα υπολείμματα λειτουργικών ομάδων που περιέχουν οξυγόνο στη διαδικασία αναγωγής συχνά κάνουν το παραγόμενο γραφένιο να περιέχει περισσότερα ελαττώματα, γεγονός που μειώνει την αγωγιμότητά του, περιορίζοντας έτσι την εφαρμογή του στον τομέα του γραφενίου με υψηλές απαιτήσεις ποιότητας .