گرافن اکساید نانو ذره‌ای است که سال 2004 توسط محققان دانشگاه منچستر انگلستان برای استفاده در میکروسکوپ الکترونی تولید شد و کاشف این ماده در سال 2010 مدال نوبل فیزیک را دریافت کرد.

گرافن اکساید به دلیل کاربرد فراوان و داشتن کامپوزیت‌های مختلف به عنوان یک جاذب مناسب در تصفیه آب و واکنش‌های فتوکاتالیستی کاربرد گسترده‌ای دارد.

در حال حاضر گرافن اکساید احیا شده پر مصرف‌ترین شکل گرافن است که با وجود تفاوت‌های ساختاری، در بسیاری از موارد به جای گرافن مورد استفاده قرار می‌گیرد و حتی در برخی موارد نظیر جاذب‌های امواج الکترومغناطیسی بر گرافن است که با وجود جاذب‌های امواج الکترومغناطیسی بر گرافن ارجحیت دارد که علت‌ آن الکتریکی و حرارتی بالا است.

در همین راستا تلاش‌های گسترده‌ای برای استفاده از گرافن در زمینه‌های متنوعی نظیر داروسازی، ذخیره سازی هیدروژن، پیل‌های سوختی، ابر خازن‌ها، باتری‌ها، سلول‌های خورشیدی و کامپوزیت‌های پلیمری صورت گرفته است.

احیای اکسید گرافن به معنی جدا شدن گروه‌های عاملی و از بین رفتن آب دوستی اکسید گرافن است که شستشوی آن را به شکل قابل توجهی تسهیل می‌کند.

در سال‌های اخیر گرافن به عنوان آلوتروپی (دگر شکلی) از کربن با خواصی استثنایی نظیر سطح ویژه بسیار زیاد، خواص مکانیکی مطلوب و رسانایی گرافن سخت‌ترین و نازک‌ترین ماده‌ای است که بشر تاکنون به آن دست یافته است. این ماده با وجود اینکه ساختار متراکمی دارد، به علت ضخامت بسیار اندکش که برابر با ضخامت یک اتم کربن است، نور را از خود عبور می‌دهد و از شفافیت 97.3 درصدی برخوردار است.

همچنین آسانی تهیه و رسانا بودن این ماده و قابلیت آن در عبور دادن گرما و جریان الکتریسته آن را گزینه‌ای جدید برای استفاده در پنل‌های نوری و کامپیوترها تبدیل کرده است. شاید به همین دلیل است که از این ماده در ساخت نمایشگرهای لمسی بسیار ظریف و با مقاوم استفاده خواهد شد.

هم اکنون گرافن در حال نفوذ به کاربردهای الکترونیکی است و ممکن است به زودی پایه و اساس تجهیزات الکترونیکی را عوض کند.

با استفاده از گرافن ساخت وسایل برقی کوچک قابل انعطاف و کم هزینه ممکن خواهد بود. گرافن یکی از موضوعات داغ در زمینه‌های علمی در سال‌های اخیر است. از زمانی که گرافن در سال 2004 برای اولین بار گزارش شد، این ماده به خاطر خصوصیات بی نظیرش در زمینه الکترونیک، مکانیک و حرارتی مورد توجه ویژه قرار گرفت.

گرافن از روش‌های مختلفی مانند لایه لایه کردن مکانیکی، احیای شیمیایی گرافن اکساید، رسوب‌دهی شیمیایی بخار، رشد هم بافته روی سطوح عایق الکتریکی و روش‌های شیمیایی متداول‌ تولید می‌شود.

محققان با بهینه‌سازی این روش توانسته‌اند گرافن اکسید را با راندمان بالا تولید کنند. در تولید شیمیایی گرافن معمولا از هیدرازین یا مشتقات آن برای احیای گرافن اکساید استفاده می‌شود و این در حالی است که هیدرازین بسیار سمی و خطرناک است و نیازمند توجه و مراقبت زیاد در حین کار است.

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز روشی را برای احیای گرافن اکساید به گرافن ارائه کردند. در این پژوهش از یک روش سبز برای این منظور استفاده شده است.