O método químico primeiramente oxida o grafite em óxido de grafite por meio de reação de oxidação e aumenta o espaçamento entre camadas introduzindo grupos funcionais contendo oxigênio nos átomos de carbono entre as camadas de grafite, enfraquecendo assim a interação entre as camadas.

Oxidação comum

Os métodos incluem o método de Brodie, o método de Staudenmaier e o método de Hummers [40]. O princípio é tratar o grafite primeiro com ácido forte,

Em seguida, adicione oxidante forte para oxidação.

O grafite oxidado é removido por ultrassom para formar óxido de grafeno e depois reduzido pela adição de agente redutor para obter grafeno.

Agentes redutores comuns incluem hidrato de hidrazina, NaBH4 e redução ultrassônica com álcali forte. O NaBH4 é caro e facilmente retém o elemento B,

Embora a redução ultrassônica alcalina forte seja simples e ecologicamente correta, é difícil de reduzir *, e um grande número de grupos funcionais oxigenados permanecerá após a redução,

Portanto, o hidrato de hidrazina, mais barato, é geralmente utilizado para reduzir o óxido de grafite. A vantagem da redução com hidrato de hidrazina é que este possui forte capacidade de redução e é facilmente volatilizável, não havendo impurezas no produto. No processo de redução, geralmente é adicionada uma quantidade adequada de água com amônia para melhorar a capacidade de redução do hidrato de hidrazina.

Por outro lado, pode fazer com que as superfícies do grafeno se repelam devido às cargas negativas, reduzindo assim a aglomeração do grafeno.

A preparação em larga escala de grafeno pode ser realizada pelo método de oxidação e redução química, e o produto intermediário óxido de grafeno tem boa dispersão em água,

O grafeno é fácil de modificar e funcionalizar, por isso esse método é frequentemente utilizado na pesquisa de materiais compósitos e armazenamento de energia. Mas, devido à oxidação

A ausência de alguns átomos de carbono no processo ultrassônico e o resíduo de grupos funcionais contendo oxigênio no processo de redução muitas vezes fazem com que o grafeno produzido contenha mais defeitos, o que reduz sua condutividade, limitando assim sua aplicação no campo do grafeno com altos requisitos de qualidade.