Ķīmiskā metode vispirms oksidē grafītu grafīta oksīdā, izmantojot oksidācijas reakciju, un palielina slāņu atstarpi, ieviešot skābekli saturošas funkcionālās grupas oglekļa atomos starp grafīta slāņiem, tādējādi vājinot mijiedarbību starp slāņiem.

Parastā oksidēšanās

Metodes ietver Brodija metodi, Štaudenmaiera metodi un Hummera metodi [40]. Princips ir vispirms apstrādāt grafītu ar stipru skābi,

Pēc tam oksidēšanai pievienojiet spēcīgu oksidētāju.

Oksidēto grafītu ar ultraskaņas palīdzību attīra, veidojot grafēna oksīdu, un pēc tam reducē, pievienojot reducētāju, lai iegūtu grafēnu.

Pie izplatītākajiem reducētājiem pieder hidrazīna hidrāts, NaBH4 un spēcīga sārmu ultraskaņas reducēšana. NaBH4 ir dārgs un viegli saglabājams elements B,

Lai gan spēcīgā sārmu ultraskaņas reducēšana ir vienkārša un videi draudzīga, to ir grūti reducēt*, un pēc reducēšanas saglabāsies liels skaits skābekļa piesātinātu funkcionālo grupu,

Tāpēc grafīta oksīda reducēšanai parasti izmanto lētāku hidrazīna hidrātu. Hidrazīna hidrāta reducēšanas priekšrocība ir tā, ka hidrazīna hidrātam ir spēcīga reducēšanas spēja un tas viegli iztvaiko, tāpēc produktā nepaliek piemaisījumi. Redukcijas procesā parasti pievieno atbilstošu daudzumu amonjaka ūdens, lai uzlabotu hidrazīna hidrāta reducēšanas spēju,

No otras puses, tas var izraisīt grafēna virsmu atgrūšanos viena no otras negatīvu lādiņu dēļ, tādējādi samazinot grafēna aglomerāciju.

Liela mēroga grafēna sagatavošanu var realizēt ar ķīmiskās oksidēšanas un reducēšanas metodi, un starpproduktam grafēna oksīdam ir laba dispersija ūdenī,

Grafēnu ir viegli modificēt un funkcionalizēt, tāpēc šo metodi bieži izmanto kompozītmateriālu un enerģijas uzkrāšanas pētījumos. Taču oksidēšanās dēļ

Dažu oglekļa atomu trūkums ultraskaņas procesā un skābekli saturošu funkcionālo grupu atlikumi reducēšanas procesā bieži vien rada lielāku defektu daudzumu ražotajā grafēnā, kas samazina tā vadītspēju, tādējādi ierobežojot tā pielietojumu grafēna jomā ar augstām kvalitātes prasībām.