Phương pháp hóa học trước tiên oxy hóa than chì thành oxit than chì thông qua phản ứng oxy hóa và tăng khoảng cách giữa các lớp bằng cách đưa nhóm chức chứa oxy vào các nguyên tử cacbon giữa các lớp than chì, do đó làm suy yếu sự tương tác giữa các lớp.

Sự oxy hóa phổ biến

Các phương pháp bao gồm phương pháp Brodie, phương pháp Staudenmaier và phương pháp Hummers [40]. Nguyên tắc là xử lý than chì bằng axit mạnh trước,

Sau đó thêm chất oxy hóa mạnh để oxy hóa.

Than chì bị oxy hóa được tách ra bằng sóng siêu âm để tạo thành oxit graphene, sau đó được khử bằng cách thêm chất khử để thu được graphene.

Các chất khử thông thường bao gồm hydrazine hydrate, NaBH4 và chất khử siêu âm kiềm mạnh. NaBH4 đắt tiền và dễ giữ lại nguyên tố B,

Mặc dù quá trình khử siêu âm kiềm mạnh đơn giản và thân thiện với môi trường nhưng rất khó khử *, và sau khi khử sẽ vẫn còn một lượng lớn nhóm chức oxy hóa,

Do đó, hydrazine hydrate rẻ hơn thường được sử dụng để khử graphite oxide. Ưu điểm của quá trình khử hydrazine hydrate là hydrazine hydrate có khả năng khử mạnh và dễ bay hơi, do đó sẽ không có tạp chất nào còn sót lại trong sản phẩm. Trong quá trình khử, thường thêm một lượng nước amoniac thích hợp để cải thiện khả năng khử của hydrazine hydrate,

Mặt khác, nó có thể khiến các bề mặt graphene đẩy nhau ra do tích điện âm, do đó làm giảm sự kết tụ của graphene.

Có thể thực hiện chế tạo graphene quy mô lớn bằng phương pháp oxy hóa và khử hóa học, sản phẩm trung gian là oxit graphene có khả năng phân tán tốt trong nước,

Graphene dễ dàng biến đổi và chức năng hóa, vì vậy phương pháp này thường được sử dụng trong nghiên cứu vật liệu tổng hợp và lưu trữ năng lượng. Nhưng do quá trình oxy hóa

Sự vắng mặt của một số nguyên tử cacbon trong quá trình siêu âm và sự tồn tại của các nhóm chức chứa oxy trong quá trình khử thường làm cho graphene tạo ra có nhiều khuyết tật hơn, làm giảm độ dẫn điện của nó, do đó hạn chế ứng dụng của nó trong lĩnh vực graphene có yêu cầu chất lượng cao.