氧化石墨烯是一種經過氧化處理的石墨烯，具有多種功能和套用。其表面富含含氧官能團，如羥基、環氧基、羧基和羰基，這些官能團使得氧化石墨烯具有更好的親水性和分散性，也提供了豐富的反應位點，用於化學修飾和功能化。
氧化石墨烯在能源方面有重要套用，其可作為高性能的鋰離子電池負極材料、超級電容器材料、光伏材料和催化材料。在材料科學方面，氧化石墨烯可用於提高複合材料的力學性能和導電性能，製備高聚物複合材料，以及在生物醫藥領域，氧化石墨烯具有良好的生物相容性和低毒性，可用於細胞成像、藥物遞送、癌症治療等。此外，氧化石墨烯還具有抗菌性能，可用於環保和污水處理方面，如吸附水中的有毒物質和重金屬離子。
氧化石墨烯的結構獨特，使其在電子設備、能量存儲、環境保護、生物醫藥等領域具有廣泛的套用潛力。