تقوم هذه الطريقة الكيميائية أولاً بتأكسيد الجرافيت إلى أكسيد الجرافيت عن طريق تفاعل أكسدة ، وتزيد تباعد الطبقة عن طريق إدخال مجموعة وظيفية تحتوي على أكسجين على ذرات الكربون بين طبقة الجرافيت والطبقة ، وبالتالي إضعاف التفاعل بين الطبقات.

الأكسدة الشائعة

تشمل الطرق طريقة برودي ، طريقة ستاودينماير ، وطريقة هامر [40]. المبدأ هو أن الجرافيت يتم معالجته أولاً بحمض قوي.

ثم إضافة عامل مؤكسد قوي للأكسدة.

يتشكل الجرافيت المؤكسد في أكسيد الجرافين بواسطة تقشير بالموجات فوق الصوتية ، ثم يضاف بعامل اختزال للتخفيض ، وبالتالي الحصول على الجرافين.

عوامل الإختزال شائعة الاستخدام هي هيدرازين هيدرات ، NaBH4 ، وتقليل قلوي بالموجات فوق الصوتية القوية. إن NaBH4 غالية بسبب السعر المرتفع وهو يحتفظ بسهولة بعناصر B.

إن التخفيض بالموجات فوق الصوتية للقواعد القوية بسيط وصديق للبيئة ، ولكن من الصعب استعادته بالكامل ، وعادة ما يكون هناك عدد كبير من المجموعات الوظيفية المتبقية التي تحتوي على الأوكسجين بعد التخفيض.

لذلك ، يتم استخدام هيدرازين الهيدرات الأقل سعرا لتقليل أكسيد الجرافيت. إن ميزة تقليل الهيدرازين للهيدرازين هي أن القدرة المختزلة تكون قوية وأن هيدرازين الهيدرات يسهل تبخره ، ولا توجد شوائب في المنتج. في عملية التخفيض ، عادة ما يتم إضافة كمية مناسبة من ماء الأمونيا ، من ناحية ، يتم زيادة قدرة الحد من هيدرازين الهيدرات.

من ناحية أخرى ، يمكن أن يكون سطح الجرافين منفردًا بسبب شحنة سالبة ، مما يقلل من تجمّع الجرافين.

يمكن تحقيق التحضير على نطاق واسع من الجرافين من خلال الأكسدة الكيميائية ، وتشتت أكسيد الجرافين الوسيطة في الماء أفضل.

من السهل إدراك تعديل الجرافين ووظيفته ، لذلك تستخدم هذه الطريقة غالبًا في البحث عن المواد المركبة وتخزين الطاقة. لكن بسبب الأكسدة ،

إن غياب بعض ذرات الكربون في عملية الموجات فوق الصوتية وبقايا المجموعات الوظيفية المحتوية على الأوكسجين أثناء عملية التخفيض غالباً ما يجعل الجرافين الناتج يحتوي على المزيد من العيوب ، مما يقلل من التوصيلية ، وبالتالي يحد من متطلبات الجودة العالية للغرافين. الوضعية.