Chemická metóda najprv oxiduje grafit na oxid grafitu oxidačnou reakciou a zväčšuje rozostup vrstiev zavedením funkčných skupín obsahujúcich kyslík na atómy uhlíka medzi grafitovými vrstvami, čím sa oslabuje interakcia medzi vrstvami.

Bežná oxidácia

Medzi tieto metódy patrí Brodieho metóda, Staudenmaierova metóda a Hummersova metóda [40]. Princípom je najskôr ošetriť grafit silnou kyselinou,

Potom pridajte silné oxidačné činidlo na oxidáciu.

Oxidovaný grafit sa ultrazvukom odstraňuje za vzniku oxidu grafénu a potom sa redukuje pridaním redukčného činidla za vzniku grafénu.

Medzi bežné redukčné činidlá patrí hydrazínhydrát, NaBH4 a silná alkalická ultrazvuková redukcia. NaBH4 je drahý a ľahko sa udržiava prvok B,

Hoci je silná alkalická ultrazvuková redukcia jednoduchá a šetrná k životnému prostrediu, je ťažké ju redukovať * a po redukcii zostane veľké množstvo okysličených funkčných skupín,

Preto sa na redukciu oxidu grafitu zvyčajne používa lacnejší hydrazínhydrát. Výhodou redukcie hydrazínhydrátom je, že hydrazínhydrát má silnú redukčnú schopnosť a ľahko sa odparuje, takže v produkte nezostávajú žiadne nečistoty. V redukčnom procese sa zvyčajne pridáva vhodné množstvo amoniakovej vody na zlepšenie redukčnej schopnosti hydrazínhydrátu.

Na druhej strane môže spôsobiť, že sa povrchy grafénu navzájom odpudzujú v dôsledku negatívnych nábojov, čím sa znižuje aglomerácia grafénu.

Príprava grafénu vo veľkom meradle sa dá realizovať chemickou oxidáciou a redukciou a medziprodukt oxid grafénu má dobrú disperziu vo vode.

Grafén sa dá ľahko modifikovať a funkcionalizovať, takže sa táto metóda často používa pri výskume kompozitných materiálov a skladovania energie. Kvôli oxidácii sa však...

Absencia niektorých atómov uhlíka v ultrazvukovom procese a zvyšky funkčných skupín obsahujúcich kyslík v redukčnom procese často spôsobujú, že vyrobený grafén obsahuje viac defektov, čo znižuje jeho vodivosť, a tým obmedzuje jeho použitie v oblasti grafénu s vysokými požiadavkami na kvalitu.