Химический метод сначала окисляет графит до оксида графита посредством реакции окисления и увеличивает расстояние между слоями путем введения кислородсодержащих функциональных групп на атомах углерода между слоями графита, тем самым ослабляя взаимодействие между слоями.

Обычное окисление

Методы включают метод Броди, метод Штауденмайера и метод Хаммерса [40]. Принцип заключается в том, чтобы сначала обработать графит сильной кислотой,

Затем добавьте сильный окислитель для окисления.

Окисленный графит разрушается ультразвуком, образуя оксид графена, а затем восстанавливается путем добавления восстановителя для получения графена.

Обычные восстановители включают гидразингидрат, NaBH4 и сильнощелочное ультразвуковое восстановление. NaBH4 является дорогим и легко удерживает элемент B,

Хотя сильнощелочное ультразвуковое восстановление является простым и экологически безопасным, его трудно восстановить*, и после восстановления останется большое количество кислородсодержащих функциональных групп,

Поэтому для восстановления оксида графита обычно используют более дешевый гидразингидрат. Преимущество восстановления гидразингидратом заключается в том, что гидразингидрат обладает сильной восстановительной способностью и легко улетучивается, поэтому в продукте не остается никаких примесей. В процессе восстановления обычно добавляют соответствующее количество аммиачной воды для улучшения восстановительной способности гидразингидрата,

С другой стороны, он может заставить поверхности графена отталкиваться друг от друга за счет отрицательных зарядов, тем самым уменьшая агломерацию графена.

Крупномасштабное производство графена может быть осуществлено методом химического окисления и восстановления, а промежуточный продукт оксид графена хорошо диспергируется в воде.

Графен легко модифицировать и функционализировать, поэтому этот метод часто используется в исследованиях композитных материалов и накопителей энергии. Но из-за окисления

Отсутствие некоторых атомов углерода в ультразвуковом процессе и остатки кислородсодержащих функциональных групп в процессе восстановления часто приводят к тому, что полученный графен содержит больше дефектов, что снижает его проводимость, тем самым ограничивая его применение в области графена с высокими требованиями к качеству.