Ưu điểm: Ưu điểm nổi trội của phương pháp này là chế tạo được các màng
graphen diện tích lớn (~1 cm2), độ đồng đều màng cao hơn so với các phương pháp khác.
Khuyết điểm: Thử thách của phương pháp này là khả năng kiểm sốt hình thái học và năng lượng bám dính ở điều kiện nhiệt độ cao. Tần số plasma (plasma- enhanced CVD), sự nhiệt phân của khí và sự đồng đều của màng là các yếu tố rất khó kiểm sốt. Bên cạnh đó, phương pháp này cần có những thiết bị và đế chất lượng cao, cho nên sản phẩm tạo thành sẽ có giá thành cao và chỉ có thể đáp ứng
Si
C
cho một số ứng dụng tiêu biểu, khơng thích hợp cho việc sản xuất với số lượng lớn để phục vụ cho những ứng dụng công nghiệp. Ngồi ra q trình chuyển đế của màng cũng cịn nhiều khó khăn.
1.2.3.3. Phương pháp hóa học
Phương pháp này có hai quy trình chế tạo:
Quy trình 1: Quy trình chế tạo có oxi hóa
Đây là qui trình chế tạo màng graphen bằng phương pháp hóa học thơng qua việc tổng hợp chất trung gian là graphit oxit. Quá trình thực hiện được chia làm hai phần: Tổng hợp graphit oxit và chuyển hóa graphit oxit thành graphen.
Việc oxi hóa graphit được tiến hành bằng cách sử dụng các chất oxi hóa và các axit mạnh. Công việc này đã được biết đến từ những năm 1958 với các phương pháp phổ biến như: Hummers, Brodie và Staudenmaier, trong đó phương pháp Hummmers được áp dụng phổ biến hơn cả [33, 34]. Nhưng q trình này có những khuyết điểm là: mất nhiều thời gian và hiệu suất oxi hóa chưa cao. Để cải tiến, các nhà nghiên cứu đã có những điều chỉnh trong quá trình thực hiện, nhưng vẫn dựa trên q trình oxi hóa cơ bản của Hummers [33], và các phương pháp này được gọi là Hummers biến tính (Modified Hummers) [7, 9, 13, …].
Ngày nay, quá trình tổng hợp graphit oxit theo phương pháp Hummers biến tính nhằm làm yếu lực liên kết Van der Waals giữa các lớp graphit. Bằng cách lồng các thành phần dễ bay hơi vào trong khoảng khơng gian giữa các lớp này, sau đó các chất chen vào này sẽ được phân hủy bởi các phản ứng hóa học hoặc việc tăng nhiệt lên cao đột ngột, tạo ra lượng khí lớn gây ra áp suất cao làm cho lực liên kết giữa các lớp trở nên lỏng lẻo, quá trình này được gọi là sự tách lớp graphit. Sau đó sản phẩm này sẽ được oxi hóa bởi một trong các cách cổ điển, và thấy rằng hiệu suất tăng đáng kể [13, 40]. Như vậy, chính việc làm yếu lực liên kết Van der Waals giữa các lớp graphit đã tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng oxi hóa dễ dàng diễn ra trên bề mặt của các lớp. Tùy thuộc vào các chất oxi hóa đã sử dụng và phương pháp tiến hành mà loại nhóm chức có chứa oxi và số lượng của mỗi loại nhóm tạo thành sẽ khác nhau.