无支撑的氧化石墨烯纸是一种二维层状结构，它是由许多单层原子厚或少层的氧化石墨烯薄片紧密的平行堆栈制备而成。

可作为一种分离膜(过滤材料)，应用在食品加工、生物制药、海水淡化、工业电子以及生活废水净化等。可作为储能材料，应用在锂离子电池、燃料电池、超级电容器、锂空气电池、太阳能电池。可作为电绝缘体(导电阻挡层)材料以及电磁波遮蔽复合材料。由于具有很好的生物兼容性和水溶液稳定性，因此可望应用在抗菌材料。