Kemijska metoda prvo oksidira grafit u grafit oksid reakcijom oksidacije, a zatim povećava razmak slojeva uvođenjem funkcionalnih skupina koje sadrže kisik na atome ugljika između slojeva grafita, čime se slabi interakcija između slojeva.

Uobičajena oksidacija

Metode uključuju Brodiejevu metodu, Staudenmaierovu metodu i Hummersovu metodu [40]. Princip je prvo tretiranje grafita jakom kiselinom,

Zatim dodajte jaki oksidans za oksidaciju.

Oksidirani grafit se ultrazvučno uklanja kako bi se formirao grafen oksid, a zatim se reducira dodavanjem redukcijskog sredstva kako bi se dobio grafen.

Uobičajena redukcijska sredstva uključuju hidrazin hidrat, NaBH4 i ultrazvučnu redukciju jakim lužinama. NaBH4 je skup i lako zadržavajući element B,

Iako je ultrazvučna redukcija jakim alkalijama jednostavna i ekološki prihvatljiva, teško ju je reducirati*, a nakon redukcije ostat će veliki broj oksigeniranih funkcionalnih skupina,

Stoga se za redukciju grafitnog oksida obično koristi jeftiniji hidrazin hidrat. Prednost redukcije hidrazin hidratom je u tome što hidrazin hidrat ima snažnu redukcijsku sposobnost i lako se isparava, tako da u produktu neće ostati nečistoća. U procesu redukcije obično se dodaje odgovarajuća količina amonijačne vode kako bi se poboljšala redukcijska sposobnost hidrazin hidrata.

S druge strane, može uzrokovati međusobno odbijanje površina grafena zbog negativnih naboja, čime se smanjuje aglomeracija grafena.

Priprema grafena u velikim količinama može se ostvariti metodom kemijske oksidacije i redukcije, a međuproizvod grafen oksid ima dobru disperziju u vodi,

Grafen je lako modificirati i funkcionalizirati, pa se ova metoda često koristi u istraživanju kompozitnih materijala i skladištenja energije. Ali zbog oksidacije

Odsutnost nekih atoma ugljika u ultrazvučnom procesu i ostaci funkcionalnih skupina koje sadrže kisik u procesu redukcije često uzrokuju da proizvedeni grafen sadrži više defekata, što smanjuje njegovu vodljivost, čime se ograničava njegova primjena u području grafena s visokim zahtjevima za kvalitetom.