Kemiallinen menetelmä hapettaa ensin grafiittia grafiittioksidiksi hapetusreaktiolla ja lisää kerrosten välistä etäisyyttä tuomalla happea sisältäviä funktionaalisia ryhmiä grafiittikerrosten välisiin hiiliatomeihin, mikä heikentää kerrosten välistä vuorovaikutusta.

Yleinen hapettuminen

Menetelmiä ovat Brodien menetelmä, Staudenmaier-menetelmä ja Hummers-menetelmä [40]. Periaatteena on käsitellä grafiitti ensin vahvalla hapolla,

Lisää sitten vahva hapetin hapettumista varten.

Hapetettu grafiitti irrotetaan ultraäänellä grafeenioksidin muodostamiseksi, ja sitten pelkistetään lisäämällä pelkistysainetta grafeenin saamiseksi.

Yleisiä pelkistäviä aineita ovat hydratsiinihydraatti, NaBH4 ja vahva alkalinen ultraäänipelkistys. NaBH4 on kallis ja helposti säilytettävä elementti B,

Vaikka voimakas alkalinen ultraäänipelkistys on yksinkertainen ja ympäristöystävällinen, sitä on vaikea vähentää *, ja suuri määrä hapetettuja funktionaalisia ryhmiä jää jäljelle pelkistyksen jälkeen,

Siksi grafiittioksidin pelkistämiseen käytetään yleensä halvempaa hydratsiinihydraattia. Hydratsiinihydraatin pelkistyksen etuna on, että hydratsiinihydraatilla on vahva pelkistyskyky ja se on helppo haihtua, joten tuotteeseen ei jää epäpuhtauksia. Pelkistysprosessissa lisätään yleensä sopiva määrä ammoniakkivettä hydratsiinihydraatin pelkistyskyvyn parantamiseksi,

Toisaalta se voi saada grafeenin pinnat hylkimään toisiaan negatiivisten varausten vuoksi, mikä vähentää grafeenin agglomeroitumista.

Grafeenin laajamittainen valmistus voidaan toteuttaa kemiallisella hapetus- ja pelkistysmenetelmällä, ja välituotteella grafeenioksidilla on hyvä dispersio vedessä,

Grafeenia on helppo muokata ja funktionalisoida, joten tätä menetelmää käytetään usein komposiittimateriaalien ja energian varastoinnin tutkimuksessa. Mutta hapettumisen takia

Joidenkin hiiliatomien puuttuminen ultraääniprosessissa ja happea sisältävien funktionaalisten ryhmien jäännös pelkistysprosessissa saavat usein tuotetun grafeenin sisältämään enemmän vikoja, mikä heikentää sen johtavuutta ja rajoittaa siten sen käyttöä korkeat laatuvaatimukset täyttävän grafeenin alalla. .