​​Au laboratoire, nous synthétisons du graphène par une méthode d’exfoliation chimique du graphite. L’oxyde de graphène (GO) est produit lors de la première étape d’oxydation/exfoliation (emploi d’un oxydant en milieu fortement acide, suivi d’une sonication), et il doit être réduit de façon à produire un matériau (rGO) conducteur et à grande surface développée utilisable, par exemple, dans les électrodes de supercondensateurs. L’hydrate d’hydrazine est l’agent réducteur du GO le plus fréquemment employé. Or il est toxique, et explosif ; aussi de nombreux autres réducteurs sont testés dans la littérature. La vitamine C (ou acide L-ascorbique) compte parmi les réducteurs moins dangereux et plus écoresponsables. Il existe de très nombreux exemples de son utilisation, et nous avons cherché à rationaliser les conditions opératoires employées, pour comparer les degrés de réduction des différents rGO obtenus.​

Au cours de cette étude, nous avons découvert​ que les durées de réaction longues conduisaient à l’obtention d’un oxyde de graphène moins réduit, que celui obtenu au cours de réactions plus courtes (Fig​ure  à ​droite). Ce phénomène est encore plus accentué quand la concentration en vitamine C est plus importante. Cette observation indique que, dans ces conditions réactionnelles, la réduction de l’oxyde de graphène de départ et sa ré-oxydation sont concomitantes. Selon notre étude, les concentrations et températures élevées employées pour promouvoir la réduction du rG​O, peuvent également donner lieu à l’auto-oxydation de la Vitamine C, qui conduit à la production d’espèces réactives responsables de la réoxydation du graphène. La réalisation d’études mécanistiques permettrait de confirmer l’implication d’espèces réactives, telles que H₂O₂ ou des radicaux issus de sa dégradation, dans ce processus.

En rationalisant les conditions de réduction par la vitamine C, nous avons identifié qu’un temps de réaction limité (~30 min) conduit à l’obtention d’un rGO fortement réduit, un résultat important pour la conception d’électrodes efficaces de supercondensateur​.