الطريقة الكيميائية تقوم أولاً بأكسدة الجرافيت إلى أكسيد الجرافيت عن طريق تفاعل الأكسدة، وتزيد من تباعد الطبقات عن طريق إدخال مجموعات وظيفية تحتوي على الأكسجين على ذرات الكربون بين طبقات الجرافيت، وبالتالي إضعاف التفاعل بين الطبقات.

الأكسدة الشائعة

تتضمن الطرق طريقة برودي وطريقة ستودنماير وطريقة هامر [40]. والمبدأ هو معالجة الجرافيت بحمض قوي أولاً،

ثم أضف مؤكسدًا قويًا للأكسدة.

يتم تجريد الجرافيت المؤكسد بالموجات فوق الصوتية لتكوين أكسيد الجرافين، ثم يتم اختزاله عن طريق إضافة عامل اختزال للحصول على الجرافين.

تشمل عوامل الاختزال الشائعة هيدرات الهيدرازين، وNaBH4، والاختزال بالموجات فوق الصوتية باستخدام قلويات قوية. يُعدّ NaBH4 مكلفًا وسهل الاحتفاظ بالعنصر B.

على الرغم من أن الاختزال بالموجات فوق الصوتية القلوية القوية بسيط وصديق للبيئة، إلا أنه من الصعب اختزاله *، وسيبقى عدد كبير من المجموعات الوظيفية المؤكسدة بعد الاختزال،

لذلك، يُستخدم عادةً هيدرات الهيدرازين الأقل تكلفةً لاختزال أكسيد الجرافيت. وتكمن ميزة اختزال هيدرات الهيدرازين في قدرتها العالية على الاختزال وسهولة تطايرها، مما يُخلّص المنتج من الشوائب. وفي عملية الاختزال، تُضاف عادةً كمية مناسبة من ماء الأمونيا لتحسين قدرة هيدرات الهيدرازين على الاختزال.

ومن ناحية أخرى، فإنه يمكن أن يجعل أسطح الجرافين تتنافر مع بعضها البعض بسبب الشحنات السالبة، وبالتالي تقليل تكتل الجرافين.

يمكن تحقيق تحضير الجرافين على نطاق واسع عن طريق الأكسدة الكيميائية والاختزال، كما أن المنتج الوسيط أكسيد الجرافين له تشتت جيد في الماء،

من السهل تعديل الجرافين واستغلاله، لذا تُستخدم هذه الطريقة بكثرة في أبحاث المواد المركبة وتخزين الطاقة. ولكن بسبب الأكسدة

إن غياب بعض ذرات الكربون في العملية بالموجات فوق الصوتية وبقايا المجموعات الوظيفية المحتوية على الأكسجين في عملية الاختزال غالباً ما يجعل الجرافين المنتج يحتوي على المزيد من العيوب، مما يقلل من موصليته، وبالتالي يحد من تطبيقه في مجال الجرافين مع متطلبات الجودة العالية.