Оксид графена восстанавливается теплом и восстанавливает проводимость на 99%, превращаясь в трёхмерный материал.

Оксид графена (GO) — это окисленная форма графена, полученная путём химического окисления графита. Метод Хаммерса, разработанный в 1958 году, стал классическим способом синтеза GO и остаётся одним из самых доступных. В отличие от чистого графена — однослойной углеродной плёнки с отличной электропроводностью — оксид графена содержит множество кислородсодержащих групп (эпоксидные, гидроксильные, карбоксильные), которые нарушают кристаллическую структуру и резко снижают проводимость материала. Это делает GO изолятором или полупроводником, что ограничивает его применение в электронике. Однако материал обладает ценным свойством: при нагревании выше 200°C кислородные группы отщепляются от поверхности (процесс называется терморедукцией), восстанавливая исходную углеродную решётку. При температурах 300–500°C восстановление становится наиболее эффективным, и электропроводность восстановленного GO (rGO) возрастает примерно на 99%, приближаясь к показателям чистого графена. Важно, что восстановленный материал часто принимает трёхмерную структуру с порами и складками, что увеличивает его удельную поверхность и открывает новые применения. Этот процесс революционен для практического применения графеновых материалов. Если синтез чистого графена требует дорогостоящих методов осаждения из паровой фазы или механического отслаивания, то терморедукция оксида графена — дешёвый и масштабируемый путь получения функционального материала.