Keemiline meetod oksüdeerib esmalt grafiidi oksüdatsioonireaktsiooni teel grafiidioksiidiks ja suurendab kihtide vahekaugust, lisades grafiidikihtide vahele süsinikuaatomitele hapnikku sisaldavaid funktsionaalrühmi, nõrgendades seeläbi kihtidevahelist interaktsiooni.

Tavaline oksüdatsioon

Meetodite hulka kuuluvad Brodie meetod, Staudenmaieri meetod ja Hummersi meetod [40]. Põhimõte on töödelda grafiiti kõigepealt tugeva happega,

Seejärel lisage oksüdeerimiseks tugev oksüdeerija.

Oksüdeeritud grafiit eemaldatakse ultraheli abil grafeenioksiidi moodustamiseks ja seejärel redutseeritakse redutseerija lisamisega grafeeni saamiseks.

Levinud redutseerijate hulka kuuluvad hüdrasiinhüdraat, NaBH4 ja tugeva leelisega ultraheli redutseerimine. NaBH4 on kallis ja elementi B on lihtne kinni hoida.

Kuigi tugeva leelisega ultraheli redutseerimine on lihtne ja keskkonnasõbralik, on seda keeruline redutseerida * ja pärast redutseerimist jääb alles suur hulk hapnikuga rikastatud funktsionaalrühmi.

Seetõttu kasutatakse grafiidioksiidi redutseerimiseks tavaliselt odavamat hüdrasiinhüdraati. Hüdrasiinhüdraadi redutseerimise eeliseks on see, et hüdrasiinhüdraadil on tugev redutseerimisvõime ja see on kergesti lenduv, mistõttu ei jää produkti lisandeid. Redutseerimisprotsessis lisatakse tavaliselt sobiv kogus ammoniaakvett, et parandada hüdrasiinhüdraadi redutseerimisvõimet.

Teisest küljest võib see grafeeni pindu negatiivsete laengute tõttu üksteist tõrjuda, vähendades seeläbi grafeeni aglomeratsiooni.

Grafeeni ulatuslikku valmistamist saab teostada keemilise oksüdeerimise ja redutseerimise meetodil ning vaheproduktil grafeenioksiidil on hea dispersioon vees,

Grafeeni on lihtne modifitseerida ja funktsionaliseerida, seega kasutatakse seda meetodit sageli komposiitmaterjalide ja energia salvestamise uurimisel. Kuid oksüdeerumise tõttu

Mõnede süsinikuaatomite puudumine ultraheliprotsessis ja hapnikku sisaldavate funktsionaalrühmade jäägid redutseerimisprotsessis muudavad toodetud grafeeni sageli defektirikkamaks, mis vähendab selle juhtivust ja piirab seega selle rakendamist kõrgete kvaliteedinõuetega grafeeni valdkonnas.