無支撐的氧化石墨烯紙是一種二維層狀結構，它是由許多單層原子厚或少層的氧化石墨烯薄片緊密的平行堆疊製備而成。

可作為一種分離膜(過濾材料)，應用在食品加工、生物製藥、海水淡化、工業電子以及生活廢水淨化等。可作為儲能材料，應用在鋰離子電池、燃料電池、超級電容器、鋰空氣電池、太陽能電池。可作為電絕緣體(導電阻擋層)材料以及電磁波遮蔽複合材料。由於具有很好的生物相容性和水溶液穩定性，因此可望應用在抗菌材料。