Hemijska metoda prvo oksidira grafit u grafit oksid reakcijom oksidacije, a zatim povećava razmak između slojeva uvođenjem funkcionalnih grupa 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 da se grafit prvo tretira jakom kiselinom,

Zatim dodajte jaki oksidans za oksidaciju.

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

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

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

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 proizvodu 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 da se površine grafena međusobno odbijaju zbog negativnih naboja, čime se smanjuje aglomeracija grafena.

Priprema grafena u velikim količinama može se ostvariti metodom hemijske 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

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