Tlenek grafenu (GO) – utleniona forma grafenu, w której do płaszczyzny węglowej dołączone są liczne tlenowe grupy funkcyjne. Strukturalnie ma postać monowarstwy węglowej o grubości około 1,1 ± 0,2 nm, w której grupy funkcyjne występują po obu stronach płaszczyzny oraz na jej krańcach.
Otrzymywanie Podstawowym źródłem tlenku grafenu jest tlenek grafitu. Dzięki wprowadzeniu grup tlenowych do jego struktury możliwe jest jego rozwarstwienie do pojedynczych warstw tlenku grafenu z wykorzystaniem ultradźwięków. Sam tlenek grafitu można otrzymać na wiele sposobów, które opierają się na jego utlenieniu w obecności mocnych kwasów oraz soli typu lub .
Struktura Spośród kilku modeli budowy za najbardziej wiarygodny uznaje się model Lerfa i Klinowskiego. Zakłada on występowanie w nim dwóch regionów. Pierwszy z nich zawiera nieutlenione pierścienie benzenowe, natomiast drugi zawiera alifatycznie sześcioczłonowe pierścienie węglowe, w których węgiel tworzy wiązania o hybrydyzacji sp³. Grupy epoksydowe oraz hydroksylowe są zlokalizowane w płaszczyźnie GO, z kolei grupy karbonylowe oraz karboksylowe występują w pobliżu krawędzi.