石墨烯是由单层碳原子构成的世界上最薄、最硬的二维材料，其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在各大领域都有重要的作用。自然状态下不存在单层石墨烯材料一般以三维的石墨存在，要在石墨中提取单层石墨烯变得非常重要。

超声波石墨烯分散也称超声波石墨烯剥离，使用氧化石墨还原法中的Hummers法，配合超声波振动能有效地提高氧化石墨层间距，层间距较大的氧化石墨不仅有利于其他分子、原子等插入层间形成氧化石墨插层复合材料，而且易于被剥离成单层氧化石墨，为进一步制备单层石墨烯打下基础。

石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料，又叫做单原子层石墨。目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”。

由于石墨烯具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。

自然界中存在大量的石墨材料，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。单层石墨被称为石墨烯，在自由状态下不存在该物质，都以多层石墨烯层叠的石墨片的形式存在。由于石墨片的层间作用力较弱，可以通过外力进行层层剥离，从而获得只有一个碳原子厚度的单层石墨烯。

超声波石墨烯分散系统采用超声波辅助Hummers法制备氧化石墨烯，是以液体为媒介，在液体中加入高频率超声波振动。由于超声是机械波，不被分子吸收，在传播过程中引起分子的振动运动。空化效应下，即高温、高压、微射流、强烈振动等附加效应下分子间的距离因振动增加其平均距离，最终导致分子破碎。能更有效地提高氧化石墨层间距，且随着超声波功率的提高，所得到的氧化石墨的层间距呈扩大趋势。

超声波瞬间释放的压力破坏了石墨烯层与层之间的范德华力，使得石墨烯更加不容易团聚在一起。层间距较大的氧化石墨不仅有利于其他分子、原子等插入层间形成氧化石墨插层复合材料，而且易于被剥离成单层氧化石墨，为进一步制备单层石墨烯打下基础。