Химичният метод първо окислява графита до графитен оксид чрез окислителна реакция и увеличава разстоянието между слоевете чрез въвеждане на кислородсъдържащи функционални групи върху въглеродните атоми между графитните слоеве, като по този начин отслабва взаимодействието между слоевете.

Общо окисление

Методите включват метода на Броди, метода на Щауденмайер и метода на Хъмърс [40]. Принципът е първо графитът да се третира със силна киселина,

След това добавете силен окислител за окисление.

Окисленият графит се отстранява чрез ултразвук, за да се образува графенов оксид, и след това се редуцира чрез добавяне на редуциращ агент, за да се получи графен.

Често срещани редуциращи агенти включват хидразин хидрат, NaBH4 и силно алкално ултразвуково редуциране. NaBH4 е скъп и лесен за задържане елемент B,

Въпреки че силно алкално ултразвуково редуциране е просто и екологично, е трудно да се редуцира * и след редукцията ще останат голям брой кислородни функционални групи,

Следователно, за редукция на графитен оксид обикновено се използва по-евтин хидразин хидрат. Предимството на редукцията с хидразин хидрат е, че хидразин хидратът има силна редукционна способност и лесно се изпарява, така че в продукта няма да останат примеси. В процеса на редукция обикновено се добавя подходящо количество амонячна вода, за да се подобри редукционната способност на хидразин хидрата.

От друга страна, това може да накара повърхностите на графена да се отблъскват взаимно поради отрицателни заряди, като по този начин намалява агломерацията на графена.

Мащабното получаване на графен може да се осъществи чрез метод на химическо окисление и редукция, а междинният продукт графенов оксид има добра дисперсия във вода.

Графенът е лесен за модифициране и функционализиране, така че този метод често се използва в изследванията на композитни материали и съхранение на енергия. Но поради окисляването...

Липсата на някои въглеродни атоми в ултразвуковия процес и остатъците от кислородсъдържащи функционални групи в процеса на редукция често водят до повече дефекти в получения графен, което намалява неговата проводимост и по този начин ограничава приложението му в областта на графена с високи изисквания за качество.