Il metodo chimico ossida innanzitutto la grafite in ossido di grafite mediante una reazione di ossidazione, e aumenta la spaziatura tra gli strati introducendo gruppi funzionali contenenti ossigeno sugli atomi di carbonio tra gli strati di grafite, indebolendo così l'interazione tra gli strati.

Ossidazione comune

I metodi includono il metodo Brodie, il metodo Staudenmaier e il metodo Hummers [40]. Il principio è quello di trattare prima la grafite con acido forte,

Quindi aggiungere un forte ossidante per l'ossidazione.

La grafite ossidata viene separata tramite ultrasuoni per formare ossido di grafene, e poi ridotta aggiungendo un agente riducente per ottenere il grafene.

Gli agenti riducenti più comuni includono l'idrato di idrazina, il NaBH4 e la riduzione ultrasonica con alcali forti. Il NaBH4 è costoso e facile da trattenere, elemento B.

Sebbene la forte riduzione ultrasonica alcalina sia semplice ed ecologica, è difficile da ridurre* e un gran numero di gruppi funzionali ossigenati rimarranno dopo la riduzione,

Pertanto, per ridurre l'ossido di grafite si utilizza solitamente l'idrato di idrazina, più economico. Il vantaggio della riduzione con idrato di idrazina è che l'idrato di idrazina ha una forte capacità riducente ed è facilmente volatilizzabile, quindi non rimangono impurità nel prodotto. Nel processo di riduzione, viene solitamente aggiunta una quantità adeguata di acqua di ammoniaca per migliorare la capacità riducente dell'idrato di idrazina.

D'altro canto, può far sì che le superfici del grafene si respingano a vicenda grazie alle cariche negative, riducendo così l'agglomerazione del grafene.

La preparazione su larga scala del grafene può essere realizzata mediante il metodo di ossidazione e riduzione chimica e il prodotto intermedio, l'ossido di grafene, ha una buona dispersione in acqua,

È facile modificare e funzionalizzare il grafene, quindi questo metodo è spesso utilizzato nella ricerca sui materiali compositi e sull'accumulo di energia. Ma a causa dell'ossidazione

L'assenza di alcuni atomi di carbonio nel processo ultrasonico e il residuo di gruppi funzionali contenenti ossigeno nel processo di riduzione fanno sì che spesso il grafene prodotto contenga più difetti, il che ne riduce la conduttività, limitandone così l'applicazione nel campo del grafene con elevati requisiti di qualità.