Oxidazio kimikoaren metodoa grafito hedagarria prestatzeko metodo tradizionala da. Metodo honetan, grafito maluta naturala oxidatzaile eta tartekatzaile egoki batekin nahasten da, tenperatura jakin batean kontrolatzen da, etengabe irabiatzen da, eta garbitu, iragazi eta lehortu egiten da grafito hedagarria lortzeko. Oxidazio kimikoaren metodoa nahiko heldua bihurtu da industrian, ekipamendu sinplearen, funtzionamendu erosoaren eta kostu txikiaren abantailak dituelarik.
Oxidazio kimikoaren prozesu-urratsek oxidazioa eta interkalazioa barne hartzen dituzte. Grafitoaren oxidazioa grafito hedagarria eratzeko oinarrizko baldintza da, interkalazio-erreakzioa ondo egin daitekeen ala ez grafito-geruzen arteko irekidura-mailaren araberakoa baita. Eta giro-tenperaturan dagoen grafito naturalak egonkortasun bikaina eta azido eta alkali erresistentzia du, beraz, ez du azido eta alkaliekin erreakzionatzen, beraz, oxidatzailea gehitzea oxidazio kimikoan beharrezko osagai gakoa bihurtu da.
Oxidatzaile mota asko daude, oro har, oxidatzaile solidoak dira (potasio permanganatoa, potasio dikromatoa, kromo trioxidoa, potasio kloratoa, etab.), eta baita oxidatzaile likido batzuk ere (hidrogeno peroxidoa, azido nitrikoa, etab.). Azken urteotan ikusi da potasio permanganatoa dela grafito hedagarria prestatzeko erabiltzen den oxidatzaile nagusia.
Oxidatzailearen eraginpean, grafitoa oxidatzen da eta grafito geruzako sare neutroko makromolekulak karga positiboa duten makromolekula planar bihurtzen dira. Karga positiboa beraren aldentze-efektuagatik, grafito geruzen arteko distantzia handitzen da, eta horrek kanal eta espazio bat eskaintzen dio tartekatzaileari grafito geruzan leunki sartzeko. Grafito hedagarriaren prestaketa-prozesuan, tartekatzailea batez ere azidoa da. Azken urteotan, ikertzaileek batez ere azido sulfurikoa, azido nitrikoa, azido fosforikoa, azido perklorikoa, azido mistoa eta azido azetiko glaziarra erabili dituzte.
Metodo elektrokimikoa korronte konstante batean datza, txertatutako ur-disoluzioa elektrolito gisa erabiliz, grafitoak eta metalezko materialek (altzairu herdoilgaitzezko materiala, platinozko plaka, berunezko plaka, titaniozko plaka, etab.) anodo konposatu bat osatzen dute, metalezko materialak elektrolitoan katodo gisa txertatuz, begizta itxi bat osatuz; edo elektrolitoan esekita dagoen grafitoa, elektrolitoan aldi berean plaka negatiboan eta positiboan txertatuz, bi elektrodoen bidez energia jasotzen da metodoa, oxidazio anodikoa. Grafitoaren gainazala karbokatioi bihurtzen da. Aldi berean, erakarpen elektrostatikoaren eta kontzentrazio-diferentziaren difusioaren ekintza konbinatuaren pean, azido ioiak edo beste ioi polar interkalante batzuk grafito geruzen artean txertatzen dira grafito hedagarria osatzeko.
Oxidazio kimikoaren metodoarekin alderatuta, grafito hedagarria prestatzeko metodo elektrokimikoa oxidatzailerik erabili gabe prozesu osoan, tratamenduaren kantitatea handia da, substantzia korrosiboen hondar kantitatea txikia da, elektrolitoa birziklatu daiteke erreakzioaren ondoren, azido kantitatea murrizten da, kostua aurrezten da, ingurumen-kutsadura murrizten da, ekipamenduari eragindako kaltea txikia da eta zerbitzu-bizitza luzatzen da. Azken urteotan, metodo elektrokimikoa pixkanaka enpresa askok grafito hedagarria prestatzeko metodo hobetsia bihurtu da, abantaila askorekin.
Gas-faseko difusio metodoak grafito hedagarria ekoiztea du helburu, tartekatzailea grafito gaseosoarekin kontaktuan jarriz eta erreakzio tartekatuz. Oro har, grafitoa eta txertaketa beirazko erreaktore beroarekiko erresistentearen bi muturretan jartzen dira, eta hutsean ponpatu eta zigilatu egiten da, beraz, bi ganberako metodoa bezala ere ezagutzen da. Metodo hau askotan erabiltzen da haluro -EG eta metal alkalino -EG sintetizatzeko industrian.
Abantailak: erreaktorearen egitura eta ordena kontrola daitezke, eta erreaktiboak eta produktuak erraz bereiz daitezke.
Desabantailak: erreakzio-gailua konplexuagoa da, funtzionamendua zailagoa da, beraz, irteera mugatua da, eta erreakzioa tenperatura altuko baldintzetan egin behar denez, denbora luzeagoa da, eta erreakzio-baldintzak oso altuak dira, prestaketa-ingurunea hutsean egon behar da, beraz, ekoizpen-kostua nahiko altua da, ez da egokia eskala handiko ekoizpen-aplikazioetarako.
Fase likido nahasiko metodoa txertatutako materiala grafitoarekin zuzenean nahastea da, gas geldoaren mugikortasunaren edo zigilatze-sistemaren babespean, berotze-erreakziorako, grafito hedagarria prestatzeko. Metal alkalino-grafito konposatu interlaminarrak (GIC) sintetizatzeko erabiltzen da normalean.
Abantailak: Erreakzio-prozesua sinplea da, erreakzio-abiadura azkarra da, grafito-lehengaien eta txertaketen arteko erlazioa aldatuz, grafito hedagarriaren egitura eta osaera jakin bat lor daiteke, ekoizpen masiborako egokiagoa.
Desabantailak: Sortutako produktua ezegonkorra da, zaila da GICen gainazalean itsatsita dagoen substantzia libreari aurre egitea, eta zaila da grafito-geruza arteko konposatuen koherentzia bermatzea sintesi kopuru handia denean.
Urtze-metodoa grafitoa material tartekatzailearekin eta beroarekin nahastea da, grafito hedagarria prestatzeko. Osagai eutektikoek sistemaren urtze-puntua (osagai bakoitzaren urtze-puntuaren azpitik) jaitsi dezaketela kontuan hartuta, hirutar edo osagai anitzeko GICak prestatzeko metodo bat da, bi substantzia edo gehiago (gatz urtu sistema bat osatzeko gai izan behar dutenak) grafito geruzen artean aldi berean txertatuz. Oro har, metal kloruroen prestaketan erabiltzen da - GICak.
Abantailak: Sintesi produktuak egonkortasun ona du, erraz garbitzen da, erreakzio-gailu sinplea, erreakzio-tenperatura baxua, denbora laburra, eskala handiko ekoizpenerako egokia.
Desabantailak: zaila da produktuaren ordena-egitura eta konposizioa kontrolatzea erreakzio-prozesuan, eta zaila da produktuaren ordena-egituraren eta konposizioaren koherentzia bermatzea masa-sintesian.
Presiopeko metodoa grafito matrizea metal alkalino lurtarrekin eta metal arraroen hautsarekin nahastea eta erreakzionatzea da presiopeko baldintzetan M-GICS sortzeko.
Desabantailak: Metalaren lurrun-presioak atalase jakin bat gainditzen duenean bakarrik egin daiteke txertatze-erreakzioa; Hala ere, tenperatura altuegia bada, erraz sor daitezke metalak eta grafitoak karburoak, erreakzio negatiboa, beraz, erreakzio-tenperatura tarte jakin batean erregulatu behar da. Lur arraroetako metalen txertatze-tenperatura oso altua da, beraz, presioa aplikatu behar da erreakzio-tenperatura jaisteko. Metodo hau egokia da urtze-puntu baxua duten metal-GICSak prestatzeko, baina gailua konplexua da eta funtzionamendu-eskakizunak zorrotzak dira, beraz, gutxitan erabiltzen da gaur egun.
Leherketa-metodoak, oro har, grafitoa eta hedapen-agenteak erabiltzen ditu, hala nola KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropiroak edo prestatutako nahasteak. Berotzean, grafitoak aldi berean oxidatu eta cambium konposatuaren interkalazio-erreakzio bat gertatzen da, eta ondoren modu "lehergarrian" hedatzen da, horrela grafito hedatua lortuz. Gatz metalikoa hedapen-agente gisa erabiltzen denean, produktua konplexuagoa da, eta ez da grafito hedatua bakarrik lortzen, baita metala ere.
