Metoda chimică oxidează mai întâi grafitul în oxid de grafit prin reacție de oxidare și mărește distanța dintre straturi prin introducerea de grupări funcționale care conțin oxigen pe atomii de carbon dintre straturile de grafit, slăbind astfel interacțiunea dintre straturi.

Oxidare comună

Metodele includ metoda Brodie, metoda Staudenmaier și metoda Hummers [40]. Principiul este de a trata mai întâi grafitul cu acid tare,

Apoi adăugați un oxidant puternic pentru oxidare.

Grafitul oxidat este stripat prin ultrasunete pentru a forma oxid de grafen, apoi redus prin adăugarea unui agent reducător pentru a obține grafen.

Agenții reducători comuni includ hidratul de hidrazină, NaBH4 și reducerea cu ultrasunete alcalină puternică. NaBH4 este elementul B scump și ușor de reținut.

Deși reducerea cu ultrasunete alcaline puternice este simplă și ecologică, este dificil de redus *, iar un număr mare de grupuri funcționale oxigenate vor rămâne după reducere,

Prin urmare, pentru reducerea oxidului de grafit se utilizează de obicei hidrat de hidrazină, mai ieftin. Avantajul reducerii hidratului de hidrazină este că hidratul de hidrazină are o capacitate puternică de reducere și este ușor de volatilizat, astfel încât nu vor rămâne impurități în produs. În procesul de reducere, se adaugă de obicei o cantitate adecvată de apă cu amoniac pentru a îmbunătăți capacitatea de reducere a hidratului de hidrazină.

Pe de altă parte, poate face ca suprafețele grafenului să se respingă reciproc din cauza sarcinilor negative, reducând astfel aglomerarea grafenului.

Prepararea grafenului la scară largă poate fi realizată prin metoda oxidării și reducerii chimice, iar produsul intermediar oxid de grafen are o bună dispersie în apă.

Grafenul este ușor de modificat și funcționalizat, așa că această metodă este adesea utilizată în cercetarea materialelor compozite și a stocării energiei. Însă, din cauza oxidării...

Absența unor atomi de carbon în procesul cu ultrasunete și reziduurile de grupări funcționale care conțin oxigen în procesul de reducere fac adesea ca grafenul produs să conțină mai multe defecte, ceea ce îi reduce conductivitatea, limitând astfel aplicarea sa în domeniul grafenului cu cerințe de calitate ridicate.