रासायनिक विधि में सबसे पहले ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया द्वारा ग्रेफाइट को ग्रेफाइट ऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है, तथा ग्रेफाइट परतों के बीच कार्बन परमाणुओं पर ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों को प्रविष्ट कराकर परत अंतराल को बढ़ाया जाता है, जिससे परतों के बीच परस्पर क्रिया कमजोर हो जाती है।

सामान्य ऑक्सीकरण

इन विधियों में ब्रॉडी विधि, स्टॉडेनमायर विधि और हमर्स विधि [40] शामिल हैं। सिद्धांत यह है कि पहले ग्रेफाइट को मजबूत एसिड से उपचारित किया जाए,

फिर ऑक्सीकरण के लिए मजबूत ऑक्सीडेंट मिलाएं।

ऑक्सीकृत ग्रेफाइट को अल्ट्रासोनिक विधि से अलग करके ग्राफीन ऑक्साइड बनाया जाता है, और फिर इसमें अपचायक एजेंट मिलाकर ग्राफीन प्राप्त किया जाता है।

आम अपचायक एजेंटों में हाइड्रैज़ीन हाइड्रेट, NaBH4 और मजबूत क्षार अल्ट्रासोनिक अपचयन शामिल हैं। NaBH4 महंगा है और तत्व B को बनाए रखना आसान है,

यद्यपि मजबूत क्षार अल्ट्रासोनिक कमी सरल और पर्यावरण के अनुकूल है, इसे कम करना मुश्किल है, और कमी के बाद बड़ी संख्या में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह बने रहेंगे,

इसलिए, ग्रेफाइट ऑक्साइड को कम करने के लिए आमतौर पर सस्ते हाइड्राजीन हाइड्रेट का उपयोग किया जाता है। हाइड्राजीन हाइड्रेट कमी का लाभ यह है कि हाइड्राजीन हाइड्रेट में मजबूत कमी करने की क्षमता होती है और इसे वाष्पीकृत करना आसान होता है, इसलिए उत्पाद में कोई अशुद्धियाँ नहीं रहेंगी। कमी प्रक्रिया में, हाइड्राजीन हाइड्रेट की कमी करने की क्षमता को बेहतर बनाने के लिए आमतौर पर उचित मात्रा में अमोनिया पानी मिलाया जाता है,

दूसरी ओर, यह ऋणात्मक आवेशों के कारण ग्राफीन की सतहों को एक-दूसरे से प्रतिकर्षित कर सकता है, जिससे ग्राफीन का समूहन कम हो जाता है।

रासायनिक ऑक्सीकरण और कमी विधि द्वारा ग्रेफेन की बड़े पैमाने पर तैयारी का एहसास किया जा सकता है, और मध्यवर्ती उत्पाद ग्रेफेन ऑक्साइड में पानी में अच्छा फैलाव होता है,

ग्रेफीन को संशोधित और क्रियाशील बनाना आसान है, इसलिए इस विधि का उपयोग अक्सर मिश्रित सामग्रियों और ऊर्जा भंडारण के अनुसंधान में किया जाता है। लेकिन ऑक्सीकरण के कारण

अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया में कुछ कार्बन परमाणुओं की अनुपस्थिति और अपचयन प्रक्रिया में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों के अवशेष के कारण अक्सर उत्पादित ग्राफीन में अधिक दोष होते हैं, जिससे इसकी चालकता कम हो जाती है, इस प्रकार उच्च गुणवत्ता आवश्यकताओं वाले ग्राफीन के क्षेत्र में इसका अनुप्रयोग सीमित हो जाता है।