La méthode chimique oxyde d'abord le graphite en oxyde de graphite par réaction d'oxydation, et augmente l'espacement des couches en introduisant des groupes fonctionnels contenant de l'oxygène sur les atomes de carbone entre les couches de graphite, affaiblissant ainsi l'interaction entre les couches.

Oxydation commune

Les méthodes incluent la méthode Brodie, la méthode Staudenmaier et la méthode Hummers [40]. Le principe consiste à traiter d'abord le graphite avec un acide fort,

Ajoutez ensuite un oxydant puissant pour l’oxydation.

Le graphite oxydé est décapé par ultrasons pour former de l'oxyde de graphène, puis réduit par ajout d'agent réducteur pour obtenir du graphène.

Les agents réducteurs courants comprennent l'hydrate d'hydrazine, le NaBH4 et la réduction ultrasonique alcaline forte. Le NaBH4 est coûteux et retient facilement l'élément B.

Bien que la réduction ultrasonique alcaline forte soit simple et respectueuse de l'environnement, elle est difficile à réduire*, et un grand nombre de groupes fonctionnels oxygénés resteront après réduction,

Par conséquent, l'hydrate d'hydrazine, moins coûteux, est généralement utilisé pour réduire l'oxyde de graphite. L'avantage de la réduction par l'hydrate d'hydrazine réside dans sa forte capacité réductrice et sa volatilisation facile, ce qui élimine toute impureté dans le produit. Lors du procédé de réduction, une quantité appropriée d'eau ammoniacale est généralement ajoutée pour améliorer la capacité réductrice de l'hydrate d'hydrazine.

D'autre part, il peut faire en sorte que les surfaces du graphène se repoussent mutuellement en raison de charges négatives, réduisant ainsi l'agglomération du graphène.

La préparation à grande échelle du graphène peut être réalisée par une méthode d'oxydation et de réduction chimique, et le produit intermédiaire, l'oxyde de graphène, présente une bonne dispersion dans l'eau.

Il est facile de modifier et de fonctionnaliser le graphène, ce qui explique son utilisation fréquente dans la recherche sur les matériaux composites et le stockage d'énergie. Cependant, en raison de l'oxydation,

L'absence de certains atomes de carbone dans le processus ultrasonique et le résidu de groupes fonctionnels contenant de l'oxygène dans le processus de réduction font souvent que le graphène produit contient davantage de défauts, ce qui réduit sa conductivité, limitant ainsi son application dans le domaine du graphène avec des exigences de qualité élevées.