Keemiline oksüdeerimismeetod on traditsiooniline meetod paisuva grafiidi valmistamiseks. Selle meetodi puhul segatakse looduslik helvesteline grafiit sobiva oksüdeerija ja interkaleeriva ainega, hoitakse teatud temperatuuril, segatakse pidevalt ning pestakse, filtreeritakse ja kuivatatakse, et saada paisuv grafiit. Keemiline oksüdeerimismeetod on tööstuses suhteliselt küps meetod, mille eelised on lihtne varustus, mugav töö ja madal hind.
Keemilise oksüdeerimise protsessietapid hõlmavad oksüdeerimist ja interkalatsiooni. Grafiidi oksüdeerimine on paisuva grafiidi moodustumise põhitingimus, sest see, kas interkalatsioonireaktsioon sujub, sõltub grafiidikihtide vahelise avatuse astmest. Ja looduslikul grafiidil on toatemperatuuril suurepärane stabiilsus ning happe- ja leeliskindlus, seega ei reageeri see happe ja leelisega, mistõttu on oksüdandi lisamine keemilise oksüdatsiooni oluline põhikomponent.
Oksüdeerijaid on palju erinevaid, tavaliselt kasutatakse tahkeid oksüdeerijaid (näiteks kaaliumpermanganaat, kaaliumdikromaat, kroomtrioksiid, kaaliumkloraat jne), aga ka mõningaid oksüdeerivaid vedelaid oksüdeerijaid (näiteks vesinikperoksiid, lämmastikhape jne). Viimastel aastatel on leitud, et kaaliumpermanganaat on peamine paisuva grafiidi valmistamisel kasutatav oksüdeerija.
Oksüdeerija toimel grafiit oksüdeerub ja grafiidikihis olevad neutraalse võrgustikuga makromolekulid muutuvad positiivse laenguga tasapinnalisteks makromolekulideks. Sama positiivse laengu tõukejõu tõttu suureneb grafiidikihtide vaheline kaugus, mis loob kanali ja ruumi interkalaatori sujuvaks sisenemiseks grafiidikihti. Paisuva grafiidi valmistamisprotsessis on interkalatsiooniagens peamiselt hape. Viimastel aastatel on teadlased kasutanud peamiselt väävelhapet, lämmastikhapet, fosforhapet, perkloorhapet, segatud hapet ja jää-äädikhapet.
Elektrokeemiline meetod on konstantse vooluga meetod, kus elektrolüüdina toimib vesilahus, grafiit ja metallmaterjalid (roostevaba teras, plaatinaplaat, pliiplaat, titaanplaat jne) moodustavad komposiitanoodi, metallmaterjalid sisestatakse elektrolüüti katoodina, moodustades suletud ahela; või elektrolüüdis suspendeeritud grafiit, mis sisestatakse elektrolüüti samaaegselt negatiivsesse ja positiivsesse plaati, annab kahe elektroodi kaudu energiat, mis toimub anoodse oksüdeerimise teel. Grafiidi pind oksüdeeritakse karbokaadiks. Samal ajal, elektrostaatilise külgetõmbe ja kontsentratsioonide erinevuse difusiooni koosmõjul, kinnistuvad grafiidi kihtide vahele happeioonid või muud polaarsed interkalantsed ioonid, moodustades paisuva grafiidi.
Võrreldes keemilise oksüdeerimismeetodiga on elektrokeemiline meetod paisuva grafiidi valmistamiseks kogu protsessi vältel ilma oksüdeerijat kasutamata, töötlemiskogus on suur, söövitavate ainete jääkkogus on väike, elektrolüüti saab pärast reaktsiooni taaskasutada, happe kogus väheneb, kulud säästetakse, keskkonnareostus väheneb, seadmete kahjustused on väikesed ja kasutusiga pikeneb. Viimastel aastatel on elektrokeemiline meetod järk-järgult muutunud paljude ettevõtete eelistatud meetodiks paisuva grafiidi valmistamiseks, millel on palju eeliseid.
Gaasifaasi difusioonimeetod on paisuva grafiidi tootmine interkalaatori kokkupuutel gaasilise grafiidiga ja interkalatsioonireaktsiooni abil. Üldiselt asetatakse grafiit ja sisetükk kuumakindla klaasreaktori mõlemasse otsa ning vaakum pumbatakse ja suletakse, seega tuntakse seda ka kahekambrilise meetodina. Seda meetodit kasutatakse tööstuses sageli halogeniidide -EG ja leelismetallide -EG sünteesimiseks.
Eelised: reaktori struktuuri ja järjekorda saab kontrollida ning reagente ja saadusi saab hõlpsalt eraldada.
Puudused: reaktsiooniseade on keerukam ja töö on keerulisem, seega on väljund piiratud. Kuna reaktsioon toimub kõrgel temperatuuril, on aeg pikem ja reaktsioonitingimused väga kõrged, peab ettevalmistuskeskkond olema vaakum. Seega on tootmiskulud suhteliselt kõrged ega sobi suuremahuliseks tootmiseks.
Segatud vedelfaasi meetod seisneb lisatud materjali otse grafiidiga segamises inertse gaasi või tihendussüsteemi kaitse all kuumutusreaktsiooni käigus, et saada paisuv grafiit. Seda kasutatakse tavaliselt leelismetalli ja grafiidi kihtidevaheliste ühendite (GIC) sünteesimiseks.
Eelised: Reaktsiooniprotsess on lihtne, reaktsioonikiirus on kiire, grafiidi tooraine ja sisetükkide suhte muutmisega saab saavutada teatud struktuuri ja koostisega paisuva grafiidi, mis sobib paremini masstootmiseks.
Puudused: Moodustunud produkt on ebastabiilne, GIC-de pinnale kinnitunud vaba ainega on raske toime tulla ning suure hulga sünteesi korral on keeruline tagada grafiidist kihtidevaheliste ühendite konsistentsi.
Sulamismeetod seisneb grafiidi segamises interkaleeruva materjaliga ja kuumutamises, et saada paisuvat grafiiti. Lähtudes asjaolust, et eutektilised komponendid võivad süsteemi sulamistemperatuuri alandada (alla iga komponendi sulamistemperatuuri), on see meetod kolmekomponentsete või mitmekomponentsete GIC-de valmistamiseks, sisestades samaaegselt grafiidikihtide vahele kaks või enam ainet (mis peavad suutma moodustada sula soolasüsteemi). Üldiselt kasutatakse metallkloriidide - GIC-de valmistamisel.
Eelised: Sünteesiproduktil on hea stabiilsus, seda on lihtne pesta, reaktsiooniseade on lihtne, reaktsioonitemperatuur on madal ja reaktsiooniaeg lühike, mis sobib suuremahuliseks tootmiseks.
Puudused: reaktsiooniprotsessis on toote korrapärastruktuuri ja koostist keeruline kontrollida ning masssünteesil on keeruline tagada toote korrapärastruktuuri ja koostise järjepidevust.
Survestatud meetod seisneb grafiitmaatriksi segamises leelismuldmetalli ja haruldaste muldmetallide pulbriga ning reageerimises, et saada M-GICS rõhu all.
Puudused: Sisestamisreaktsiooni saab läbi viia ainult siis, kui metalli aururõhk ületab teatud läve; temperatuur on aga liiga kõrge, mis põhjustab metalli ja grafiidi karbiidide moodustumist ja negatiivset reaktsiooni, seega tuleb reaktsioonitemperatuuri reguleerida teatud vahemikus. Haruldaste muldmetallide sisestustemperatuur on väga kõrge, seega tuleb reaktsioonitemperatuuri alandamiseks rakendada rõhku. See meetod sobib madala sulamistemperatuuriga metall-GICS-i valmistamiseks, kuid seade on keeruline ja töönõuded ranged, mistõttu seda kasutatakse praegu harva.
Plahvatusmeetodis kasutatakse tavaliselt grafiiti ja paisumisainet, näiteks KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O püropüropüroos või selle segud. Kuumutamisel toimub grafiidi oksüdeerumine ja interkalatsioonireaktsioon kambiumiühendiga, mis seejärel paisutatakse "plahvatusohtlikul" viisil, saades paisutatud grafiidi. Kui paisumisainena kasutatakse metallisoola, on toode keerukam, sisaldades lisaks paisutatud grafiidile ka metalli.
