השיטה הכימית מחמצנת תחילה גרפיט לתחמוצת גרפיט על ידי תגובת חמצון, ומגדילה את מרווח השכבות על ידי החדרת חמצן המכילות קבוצות פונקציונליות על אטומי הפחמן בין שכבות הגרפיט, ובכך מחלישה את האינטראקציה בין השכבות.

חמצון שכיח

השיטות כוללות את שיטת ברודי, שיטת סטאודנמאייר ושיטת האמרס [40].העיקרון הוא לטפל בגרפיט בחומצה חזקה תחילה,

לאחר מכן הוסף חומר חמצון חזק לחמצון.

הגרפיט המחומצן מופשט על ידי אולטרסאונד ליצירת תחמוצת גרפן, ולאחר מכן מופחת על ידי הוספת חומר מפחית כדי להשיג גרפן.

חומרים מפחיתים נפוצים כוללים הידרזין הידראט, NaBH4 והפחתה אלקלית חזקה.NaBH4 יקר וקל לשמירה על אלמנט B,

למרות שההפחתה האולטראסונית האלקלית החזקה היא פשוטה וידידותית לסביבה, קשה להפחית את *, ומספר רב של קבוצות פונקציונליות מחומצנות יישארו לאחר ההפחתה,

לכן, הידראזין זול יותר משמש בדרך כלל להפחתת תחמוצת גרפיט.היתרון בהפחתת הידראזין הוא שהידראזין הוא בעל יכולת הפחתה חזקה וקל לנידוף, כך שלא יישארו זיהומים במוצר.בתהליך ההפחתה, בדרך כלל מוסיפים כמות מתאימה של מי אמוניה כדי לשפר את יכולת ההפחתה של הידרזין הידראט,

מצד שני, זה יכול לגרום למשטחי הגרפן לדחות זה את זה בגלל מטענים שליליים, ובכך להפחית את הצבירה של גרפן.

ניתן לבצע הכנה בקנה מידה גדול של גרפן בשיטת חמצון והפחתה כימית, ולתוצר הביניים תחמוצת גרפן יש פיזור טוב במים,

קל לשנות ולבצע פונקציונליות של גרפן, ולכן שיטה זו משמשת לעתים קרובות במחקר של חומרים מרוכבים ואחסון אנרגיה.אבל בגלל חמצון

היעדר כמה אטומי פחמן בתהליך האולטראסוני ושאריות של קבוצות פונקציונליות המכילות חמצן בתהליך ההפחתה גורמים לרוב לגרפן המיוצר להכיל יותר פגמים, מה שמפחית את המוליכות שלו, ובכך מגביל את היישום שלו בתחום הגרפן עם דרישות איכות גבוהות. .