રાસાયણિક પદ્ધતિ સૌપ્રથમ ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા ગ્રેફાઇટને ગ્રેફાઇટ ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, અને ગ્રેફાઇટ સ્તરો વચ્ચે કાર્બન અણુઓ પર ઓક્સિજન ધરાવતા કાર્યાત્મક જૂથો દાખલ કરીને સ્તર અંતર વધારે છે, જેનાથી સ્તરો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નબળી પડે છે.

સામાન્ય ઓક્સિડેશન

પદ્ધતિઓમાં બ્રોડી પદ્ધતિ, સ્ટાઉડેનમેયર પદ્ધતિ અને હમર્સ પદ્ધતિ [40] શામેલ છે. સિદ્ધાંત એ છે કે પહેલા ગ્રેફાઇટને મજબૂત એસિડથી સારવાર આપવામાં આવે,

પછી ઓક્સિડેશન માટે મજબૂત ઓક્સિડન્ટ ઉમેરો.

ઓક્સિડાઇઝ્ડ ગ્રેફાઇટને અલ્ટ્રાસોનિક દ્વારા ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ બનાવવા માટે દૂર કરવામાં આવે છે, અને પછી ગ્રાફીન મેળવવા માટે રિડ્યુસિંગ એજન્ટ ઉમેરીને ઘટાડવામાં આવે છે.

સામાન્ય ઘટાડતા એજન્ટોમાં હાઇડ્રેઝિન હાઇડ્રેટ, NaBH4 અને મજબૂત આલ્કલી અલ્ટ્રાસોનિક ઘટાડો શામેલ છે. NaBH4 ખર્ચાળ છે અને તત્વ B જાળવી રાખવામાં સરળ છે,

જોકે મજબૂત આલ્કલી અલ્ટ્રાસોનિક ઘટાડો સરળ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ છે, તેને ઘટાડવું મુશ્કેલ છે *, અને ઘટાડા પછી મોટી સંખ્યામાં ઓક્સિજનયુક્ત કાર્યાત્મક જૂથો રહેશે,

તેથી, ગ્રેફાઇટ ઓક્સાઇડ ઘટાડવા માટે સામાન્ય રીતે સસ્તા હાઇડ્રેઝિન હાઇડ્રેટનો ઉપયોગ થાય છે. હાઇડ્રેઝિન હાઇડ્રેટ રિડક્શનનો ફાયદો એ છે કે હાઇડ્રેઝિન હાઇડ્રેટમાં મજબૂત રિડક્શન ક્ષમતા હોય છે અને તે સરળતાથી અસ્થિર બને છે, તેથી ઉત્પાદનમાં કોઈ અશુદ્ધિઓ બાકી રહેશે નહીં. રિડક્શન પ્રક્રિયામાં, હાઇડ્રેઝિન હાઇડ્રેટની રિડક્શન ક્ષમતાને સુધારવા માટે સામાન્ય રીતે યોગ્ય માત્રામાં એમોનિયા પાણી ઉમેરવામાં આવે છે,

બીજી બાજુ, તે નકારાત્મક ચાર્જને કારણે ગ્રેફિનની સપાટીઓને એકબીજાને ભગાડી શકે છે, જેનાથી ગ્રેફિનનું સંચય ઘટે છે.

રાસાયણિક ઓક્સિડેશન અને ઘટાડો પદ્ધતિ દ્વારા ગ્રાફીનની મોટા પાયે તૈયારી કરી શકાય છે, અને મધ્યવર્તી ઉત્પાદન ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ પાણીમાં સારી રીતે વિક્ષેપિત થાય છે,

ગ્રાફીનને સંશોધિત કરવું અને કાર્યાત્મક બનાવવું સરળ છે, તેથી આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ઘણીવાર સંયુક્ત સામગ્રી અને ઊર્જા સંગ્રહના સંશોધનમાં થાય છે. પરંતુ ઓક્સિડેશનને કારણે

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયામાં કેટલાક કાર્બન અણુઓની ગેરહાજરી અને ઘટાડો પ્રક્રિયામાં ઓક્સિજન ધરાવતા કાર્યાત્મક જૂથોના અવશેષોને કારણે ઘણીવાર ઉત્પાદિત ગ્રાફીનમાં વધુ ખામીઓ હોય છે, જે તેની વાહકતા ઘટાડે છે, આમ ઉચ્ચ ગુણવત્તાની જરૂરિયાતો સાથે ગ્રાફીનના ક્ષેત્રમાં તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત થાય છે.