本发明公开一种氧化石墨烯分散液的制备方法。即首先超声处理得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物，向所得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中加入高锰酸钾进行中温氧化反应得初步的石墨氧化物，然后进行高温水解反应得带有亲水基团的石墨氧化物，添加双氧水继续氧化反应得到亮黄色氧化石墨浑浊液，离心或过滤，得到的棕黄色泥状或饼状物用双氧水和浓硫酸的混合溶液处理，得到带有大量亲水基团的氧化石墨，洗涤、真空干燥得纯净的氧化石墨后加入到溶剂中超声得氧化石墨烯分散液。所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯分散性好，稳定性好，片层较大。该制备方法简化了工艺步骤，降低了生产成本和能耗，反应过程无NO₂/N₂O₄有毒气体放出，环境友好。