Graphen-Oxide sind oxidierte Derivate von Graphen mit funktionellen Sauerstoffgruppen (Epoxide, Hydroxyle, Carboxyle) auf Basalebenen und Rändern. Sie zeigen veränderte elektronische, mechanische und Benetzungseigenschaften und sind in Wasser dispergierbar. In der Werkstoffwissenschaft dienen sie als Vorstufen reduzierter Graphenoxide, als Verstärkungsphasen in Nanokompositen, Diffusionsbarrieren, Katalysatorträger und für funktionale Beschichtungen.